WO2024005002A1 - 音響波プローブ、音響波測定装置、並びに、超音波診断装置 - Google Patents

音響波プローブ、音響波測定装置、並びに、超音波診断装置 Download PDF

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WO2024005002A1
WO2024005002A1 PCT/JP2023/023757 JP2023023757W WO2024005002A1 WO 2024005002 A1 WO2024005002 A1 WO 2024005002A1 JP 2023023757 W JP2023023757 W JP 2023023757W WO 2024005002 A1 WO2024005002 A1 WO 2024005002A1
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WO
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group
acoustic wave
wave probe
compound
acoustic
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Application number
PCT/JP2023/023757
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English (en)
French (fr)
Inventor
義博 中井
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave probe, an acoustic wave measuring device, and an ultrasonic diagnostic device.
  • an acoustic wave probe In an acoustic wave measurement device, an acoustic wave probe is used that irradiates an object or region to be examined (hereinafter simply referred to as the object) with an acoustic wave, receives the reflected wave (echo), and outputs a signal.
  • the electrical signal converted from the reflected wave received by this acoustic wave probe is displayed as an image. As a result, the inside of the object to be examined is visualized and observed.
  • acoustic waves those having an appropriate frequency, such as ultrasonic waves and photoacoustic waves, are selected depending on the object to be examined or the measurement conditions.
  • an ultrasound diagnostic apparatus transmits ultrasound waves toward the inside of a subject, receives ultrasound waves reflected by tissues inside the subject, and displays the ultrasound waves as an image.
  • a photoacoustic wave measurement device receives acoustic waves emitted from inside a subject due to photoacoustic effects and displays them as an image.
  • the photoacoustic effect is an acoustic wave ( This phenomenon is typically caused by ultrasonic waves.
  • Acoustic wave measurement devices transmit and receive acoustic waves to and from the living body being tested, so for example, acoustic impedance matching with the living body (typically the human body) is required, and the amount of acoustic wave attenuation is also required. control is required.
  • a probe for an ultrasound diagnostic device also called an ultrasound probe
  • an ultrasound probe which is a type of acoustic wave probe
  • Ultrasonic waves emitted from the piezoelectric element pass through an acoustic lens and enter the living body.
  • the ultrasonic waves will be reflected by the surface of the living body, and the ultrasound waves will not enter the living body efficiently. As a result, it becomes difficult to obtain good resolution. Furthermore, in order to transmit and receive ultrasonic waves with high sensitivity, it is desirable to suppress the amount of ultrasonic attenuation of the acoustic lens to a small value.
  • silicone resin which has an acoustic impedance close to that of a living body (1.4 to 1.7 x 10 6 kg/m 2 /sec for the human body) and has a small amount of ultrasonic attenuation, is used as one of the materials for acoustic lenses. It is used. Further, in order to reduce the difference in acoustic impedance between the piezoelectric element and the acoustic lens and efficiently transmit and receive ultrasonic waves, an acoustic matching layer is usually provided between the piezoelectric element and the acoustic lens.
  • Patent Document 1 describes a polysiloxane having a vinyl group, a polysiloxane having two or more Si-H groups in the molecular chain, an average primary particle size of more than 16 nm and less than 100 nm, and a surface treatment.
  • a composition for an acoustic wave probe includes a polysiloxane mixture containing silica particles.
  • Patent Document 2 discloses an elevation focusing type ultrasound probe equipped with an array of ultra-micromachined ultrasound transducer (MUT) cells, in which a silicate material is disposed between the array and a lens made of room temperature curable silicone rubber.
  • probes are described that include a fixing material layer containing a fixing agent consisting of an organometallic compound or a reactive organosilane.
  • Acoustic wave probes used for examining or treating the human body are usually used in direct contact with the human body.
  • an intrabody probe used for intrabody procedures such as vaginal, transrectal, or transesophageal procedures is likely to come into contact with mucous membranes, sterile tissue, and blood.
  • body surface probes used for scanning the abdomen or pelvis, etc. may come into contact with sterile tissue, wounded skin, mucous membranes, or intact skin, depending on the procedure.
  • acoustic wave probes are required to have a high level of cleanliness that goes beyond disinfection to prevent bacterial infection.
  • sterilization treatment sterilization treatment using EOG (ethylene oxide gas), which can be treated at low temperatures, is widely performed, and application of hydrogen peroxide plasma treatment is also becoming desirable.
  • EOG ethylene oxide gas
  • the acoustic wave probe in which the acoustic lens is directly disposed on the acoustic matching layer as described in Patent Document 1 has low adhesion between the acoustic matching layer and the acoustic lens, and the above-mentioned patent document Even in the case of an ultrasonic probe in which a fixing material layer containing a fixing agent made of a silicate, an organometallic compound, or a reactive organosilane as described in Reference 2 is interposed between an acoustic matching layer and an acoustic lens, hydrogen peroxide plasma It has been found that repeated sterilization reduces the adhesion between the acoustic matching layer and the acoustic lens. This decrease in adhesion causes a decrease in the performance of the acoustic wave probe. Therefore, acoustic wave probes are required to have a high degree of sterilization durability.
  • An object of the present invention is to provide an acoustic wave probe with excellent adhesion and excellent sterilization durability, and an acoustic wave measurement device or ultrasonic diagnostic device equipped with the acoustic wave probe.
  • the present inventor provided an intermediate layer between a base material such as an acoustic matching layer and an acoustic lens layer, and made this acoustic lens layer a room-temperature curable layer containing a structural unit having a phenyl group. It has been found that the above problem can be solved by forming a layer formed by hardening silicone, and by forming the intermediate layer into a layer containing a siloxane compound, where the siloxane compound contains a component derived from a hydrolyzed silicate compound. I found it. The present invention has been completed through further studies based on these findings.
  • ⁇ 1> comprising a base material, an intermediate layer on the base material, and an acoustic lens layer on the intermediate layer,
  • the intermediate layer is a layer containing a siloxane compound, the siloxane compound having a component derived from a hydrolyzed silicate compound,
  • An acoustic wave probe wherein the acoustic lens layer is a layer formed by curing room-temperature-curable silicone, and the room-temperature-curable silicone contains a constitutional unit having a phenyl group.
  • the base material includes at least one of iron, nonferrous metal, inorganic material other than metal, and organic material.
  • Acoustic wave probe described in. ⁇ 4> The acoustic wave probe according to ⁇ 2> or ⁇ 3>, wherein the inorganic material other than metal includes at least one of glass, ceramics, and graphite.
  • thermoplastic resin includes at least one of an acrylic resin, a polycarbonate resin, a styrene resin, and a polyphenylene sulfide resin.
  • thermoplastic resin is a crosslinked thermoplastic resin.
  • base material is a base material whose surface on the intermediate layer side has been subjected to a hydrophilic treatment.
  • ⁇ 9> The acoustic wave probe according to ⁇ 8>, wherein the base material is a base material whose surface on the intermediate layer side has been subjected to at least one treatment of ultraviolet treatment, ozone treatment, plasma treatment, and corona treatment.
  • the intermediate layer contains a component derived from at least one of a silane coupling agent, a titanium alkoxide compound, an aluminum alkoxide compound, and a zirconium alkoxide compound. wave probe.
  • ⁇ 11> The acoustic wave probe according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the room temperature curable silicone is a silicone composition containing vinyl silicone and hydrosilicone.
  • the room temperature curable silicone is a silicone composition containing vinyl silicone and hydrosilicone.
  • the silicone composition includes surface-treated oxide particles.
  • the silicone composition includes surface-treated spherical silica particles.
  • the acoustic wave probe is an ultrasonic probe.
  • An acoustic wave measuring device comprising the acoustic wave probe according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>.
  • An ultrasonic diagnostic apparatus comprising the acoustic wave probe according to ⁇ 14>.
  • metal alkoxide compound e.g., aluminum alkoxide compound, zirconium alkoxide compound, and titanium alkoxide compound described below
  • metal alkoxide compound means a compound having a structure in which at least one alkoxy group is bonded to a metal atom.
  • This alkoxy group may have a substituent.
  • This substituent may be monovalent or divalent (for example, an alkylidene group).
  • two alkoxy groups bonded to one metal atom may bond to each other to form a ring.
  • substituents, linking groups, etc. hereinafter referred to as substituents, etc.
  • each substituent etc. This means that the groups may be the same or different from each other. Further, even if not specified otherwise, when a plurality of substituents are adjacent to each other, it is meant that they may be connected to each other or condensed to form a ring. In the present invention, substituents that are not specified to be substituted or unsubstituted (the same applies to linking groups) are meant to have any substituent as long as the desired effect is achieved. This definition also applies to compounds that do not specify whether they are substituted or unsubstituted. In the present invention, when specifying the number of carbon atoms in a certain group, this number of carbon atoms means the number of carbon atoms in the entire group.
  • the term "reactive functional group” is used in a broader sense than usual. In other words, it includes groups that react with other groups to form covalent bonds, as well as groups that interact with other groups (ionic interactions, hydrogen bonds, etc.). .
  • the unsubstituted alkoxy group does not have a structure having a reactive functional group.
  • a numerical range expressed using " ⁇ " means a range that includes the numerical values written before and after it as lower and upper limits.
  • the acoustic wave probe of the present invention has excellent initial adhesion and excellent sterilization durability. Moreover, the acoustic wave measuring device and ultrasonic diagnostic device of the present invention have an acoustic wave probe having the above-mentioned excellent performance.
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of a convex type ultrasound probe, which is one aspect of an acoustic wave probe.
  • the acoustic wave probe of the present invention has a base material, an intermediate layer on the base material, and an acoustic lens layer on the intermediate layer, and the intermediate layer is a layer containing a siloxane compound, and the siloxane compound is a layer containing a siloxane compound.
  • the compound has a constituent derived from a hydrolyzed silicate compound, and the acoustic lens layer is a layer formed by curing a room-temperature-curable silicone, and the room-temperature-curable silicone includes a constituent unit having a phenyl group. It is an acoustic wave probe.
  • the acoustic wave probe of the present invention has excellent initial adhesion and also has excellent sterilization durability.
  • the siloxane compound contained in the intermediate layer has a component derived from a hydrolyzed silicate compound, and since the acoustic lens layer is a layer formed by curing room temperature curable silicone, this hydrolyzed A chemical bond is formed at the interface between the intermediate layer and the acoustic lens layer by the reaction between the hydrophilic group (silanol group [Si-OH]) of the silicate compound and the hydrosilyl group [Si-H] in the room-temperature curable silicone. This is thought to be one reason.
  • the acoustic lens layer in the present invention is a layer formed by curing room temperature curable silicone containing a constitutional unit having a phenyl group, the large molecular size phenyl group present in the acoustic lens layer causes strong chemical resistance. Even when subjected to powerful hydrogen peroxide plasma sterilization, hydrogen peroxide gas and hydrogen peroxide gas decomposed and activated products generated by plasma irradiation (hereinafter abbreviated as ⁇ hydrogen peroxide gas, etc.'') ), and the amount of hydrogen peroxide gas that reaches the interface between the acoustic lens layer and the intermediate layer, as well as the interface between the intermediate layer and the base material such as the acoustic matching layer, is also reduced. Conceivable. Hydrogen peroxide gas and the like can break the chemical bonds that contribute to the adhesion of organic components, especially materials near the interface, but the structure of the present invention can exhibit excellent hydrogen peroxide plasma sterilization resistance. Conceivable.
  • the base material in the acoustic wave probe of the present invention is not particularly limited, and a wide range of materials used for constituent members around the acoustic lens layer, such as the acoustic matching layer in the acoustic wave probe, can be employed. That is, the acoustic wave probe of the present invention has a structure in which a component located around the acoustic lens layer in a normal acoustic wave probe and the acoustic lens layer are bonded together via the intermediate layer. Among the structural members located around the acoustic lens layer, the structural member bonded to the acoustic lens layer by the intermediate layer serves as a base material in the acoustic wave probe of the present invention.
  • the acoustic matching layer is suitable as the base material, and the acoustic matching layer is preferably bonded to the acoustic lens layer via the intermediate layer.
  • the base material preferably contains at least one of iron, nonferrous metal, inorganic material other than metal, and organic material.
  • metal materials that contain iron elements are classified as iron, and metal materials that do not contain iron elements are classified as non-ferrous metals. That is, the above-mentioned iron includes not only pure iron made of the iron element but also alloys of the iron element and non-ferrous metal elements and/or non-metal elements. An example of such an alloy containing the iron element is stainless steel. Examples of the non-ferrous metal include aluminum, titanium, magnesium, nickel, copper, lead, zinc, tin, chromium, tungsten, cobalt, vanadium, or gold, or an alloy of at least two of these metals.
  • the metal material is preferably a non-ferrous metal from the viewpoint of superior hydrogen peroxide plasma sterilization resistance.
  • the above-mentioned non-ferrous metal is aluminum, titanium, magnesium, nickel, copper, lead, zinc, tin, chromium, tungsten or cobalt, or an alloy of at least two of these metals, from the viewpoint of low catalytic action against hydrogen peroxide. It is preferable to contain at least one of aluminum, titanium, nickel, copper, chromium, tungsten or cobalt, or an alloy of at least two of these metals. , aluminum, tungsten, or an alloy of at least two of these metals, and particularly preferably copper, aluminum, or an alloy of these metals.
  • Examples of the above-mentioned inorganic materials other than metals include glass, ceramics, and graphite, and it is preferable that at least one of glass, ceramics, and graphite is included.
  • Examples of the glass include sodium soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and alkali-free glass.
  • the above-mentioned ceramics means inorganic compounds such as oxides, carbides, nitrides, or borides of at least one element among metallic elements and non-metallic elements, such as alumina, zirconia, silicon carbide, and silicon nitride. Can be mentioned.
  • Examples of the graphite include natural graphite and artificial graphite.
  • the organic material is usually a solid material and preferably contains at least one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
  • a thermoplastic resin include polyolefin resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, and polymethylpentene resin, polystyrene resin, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin), acrylonitrile-styrene copolymer resin, etc.
  • Polyester resins such as styrene resins, acrylic resins, thermoplastic polyimide resins, thermoplastic polyamide resins, polyetherimide resins, polyphenylene ether resins, polycarbonate resins, polyethylene terephthalate resins, polybutylene terephthalate resins, and polyethylene naphthalate resins, polyphenylene sulfide resins , polyetheretherketone resin, polyethersulfone resin, and thermoplastic polycycloolefin resin such as thermoplastic polynorbornene resin.
  • the thermoplastic resin may contain at least one of acrylic resin, polycarbonate resin, styrene resin, and polyphenylene sulfide resin from the viewpoint of excellent secondary processability such as cutting and machining for making an ultrasonic probe.
  • the crosslinked thermoplastic resin may be any resin in which a crosslinked structure is introduced into the thermoplastic resin, and the crosslinked structure can be introduced by a conventional method without particular limitation.
  • thermosetting resin examples include epoxy resin, phenol resin, melamine resin, urethane resin, thermosetting polyimide resin, thermosetting polyamide resin, polyamideimide resin, unsaturated polyester resin, and thermosetting polynorbornene.
  • thermosetting polycycloolefin resins such as resins.
  • the above-mentioned unsaturated polyester resin is an unsaturated polyester produced by polycondensation of an unsaturated dicarboxylic acid such as fumaric acid or maleic anhydride with a dihydric alcohol such as ethylene glycol, and a polymerizable polyester such as styrene or methyl methacrylate. Refers to resin dissolved in monomer.
  • thermosetting resins include phenol resins, unsaturated polyester resins, thermosetting polyimide resins, thermosetting polyamide resins, polyamideimide resins, and thermosetting polycycloolefin resins from the viewpoint of further enhancing hydrogen peroxide plasma sterilization resistance.
  • the resin preferably contains at least one of the following, and more preferably contains at least one of an unsaturated polyester resin, a thermosetting polyimide resin, and a thermosetting polyamide-imide resin.
  • the organic material preferably contains at least one of a thermosetting resin and a crosslinked thermoplastic resin, and includes a thermosetting polyimide resin, It is more preferable that at least one of an unsaturated polyester resin and a crosslinked polystyrene resin is included.
  • the above-mentioned base material preferably contains at least one of a non-ferrous metal, an inorganic material other than metal, and an organic material from the viewpoint of further increasing the resistance to hydrogen peroxide plasma sterilization.
  • a non-ferrous metal an inorganic material other than metal
  • an organic material from the viewpoint of further increasing the resistance to hydrogen peroxide plasma sterilization.
  • it is more preferable to include at least one of an inorganic material other than metal and an organic material and from the viewpoint of further increasing hydrogen peroxide plasma sterilization resistance and heat cycle resistance, It is more preferable that at least one of a thermosetting resin and a crosslinked thermoplastic resin is included.
  • the total content of iron, nonferrous metals, inorganic materials other than metals, and organic materials contained in the base material is not particularly limited, and can be, for example, 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more. , 100% by mass.
  • the total content of the limited materials for example, It can be 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more, and may be 100% by mass. Therefore, if the base material contains iron and an organic material but does not contain nonferrous metals or inorganic materials other than metals, the preferred content is the total content of iron and organic materials in the base material. be able to.
  • the base material is preferably a base material whose surface on the intermediate layer side is subjected to a hydrophilic treatment from the viewpoint of improving the adhesion between the base material and the intermediate layer.
  • a hydrophilic treatment On the surface of the hydrophilized base material, there are many reactive points (hydrophilic groups) with the siloxane compound containing components derived from the hydrolyzed silicate compound contained in the intermediate layer, which further improves the peel strength.
  • the peel strength can be maintained at an excellent level even after heat cycling and hydrogen peroxide plasma sterilization.
  • the above-mentioned hydrophilic treatment is not particularly limited as long as it can provide (introduce) reactive points with the siloxane compound having a component derived from a hydrolyzed silicate compound contained in the intermediate layer onto the surface of the base material.
  • UV treatment ultraviolet
  • ozone treatment ozone treatment
  • plasma treatment corona treatment
  • corona treatment when performing two or more of these treatments, the two or more treatments may be performed simultaneously or separately.
  • UV treatment, ozone treatment, plasma treatment, and corona treatment can be carried out by conventional methods as long as they do not impair the effects of the present invention.
  • the hydrophilic treatment is preferably at least one of UV treatment, plasma treatment, and corona treatment from the viewpoint of further increasing heat cycle resistance and hydrogen peroxide plasma sterilization resistance, and at least one of UV treatment and plasma treatment.
  • One treatment is more preferred.
  • the intermediate layer in the acoustic wave probe of the present invention is a layer containing a siloxane compound, and the siloxane compound has a component derived from a hydrolyzed silicate compound.
  • the above-mentioned siloxane compound is a compound having a repeating structure of siloxane bonds ([-Si-O]), and is an oligomer or polymer obtained by polycondensation of silanol groups (Si-OH groups) possessed by hydrolyzed silicate compounds. be.
  • the above-mentioned hydrolyzed silicate compound is a compound obtained by hydrolyzing a hydrolyzable group in a silicate compound having a hydrolyzable group to convert it into a silanol group.
  • a silicate compound means a compound having a structure in which four O atoms are coordinated around one Si atom, and even if there are multiple Si atoms with four O atoms coordinated in the compound, good.
  • a silicate monomer also called a silane compound
  • a silicate monomer has two or more Si atoms with four O atoms coordinated.
  • the hydrolyzed silicate compound is preferably a hydrolyzed silicate oligomer.
  • the hydrolysis rate of the hydrolyzed silicate compound is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, and may be, for example, 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, More preferably 80% or more.
  • a hydrolyzed silicate compound is usually obtained with a hydrolysis rate depending on the amount of water used. be able to.
  • the hydrolysis rate of the commercially available product or the hydrolyzed silicate compound obtained by hydrolysis used in the Examples described later is 80% or more.
  • the hydrolyzed silicate compound may be purchased and used as a commercially available product, for example, Colcoat PX, Colcoat N-103X, HAS-1, HAS-6, HAS-10, which are silicate hydrolyzed solutions manufactured by Nippon Colcoat Co., Ltd. (all product names) etc. can be used.
  • a compound obtained by hydrolyzing a silicate compound having a hydrolyzable group can also be used as a hydrolyzed silicate compound.
  • the hydrolysis reaction can proceed by reacting a silicate compound having a hydrolyzable group in the presence of an acid or base as a catalyst.
  • an acid or base used as a catalyst any acid or base commonly used in the hydrolysis reaction of silicate compounds can be used without particular limitation.
  • the amount of water used in the hydrolysis reaction can be adjusted as appropriate depending on the desired hydrolysis rate.
  • a silicate compound having a hydrolyzable group and a water-soluble solvent can be used, and one or more alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and ethyl cellosolve can be used. It is preferable to use a mixture of these.
  • the reaction time of the hydrolysis reaction can be adjusted as appropriate, and can be, for example, 1 to 24 hours.
  • hydrolyzable group examples include an alkoxy group (alkyloxy group), an alkenyloxy group, an acyloxy group, an aminooxy group, an oxime group, and an amide group, with an alkoxy group being preferred.
  • the alkyl group in the alkoxy group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, even more preferably 1 to 10, particularly preferably 1 or 2.
  • Specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, isopropyl, butyl and cyclopentyl.
  • the alkenyl group in the alkenyloxy group may be linear, branched, or cyclic.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and still more preferably 2 to 10 carbon atoms.
  • examples of silicate monomers include tetraalkoxysilane compounds.
  • the above-mentioned tetraalkoxysilane compound is not particularly limited, and examples thereof include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxysilane.
  • a hydrolyzed silicate compound can also be obtained by hydrolyzing a mixture of the above-mentioned tetraalkoxysilane compound and a trialkoxysilane compound and/or a dialkoxysilane compound.
  • the above trialkoxysilane compounds and dialkoxysilane compounds are compounds having a structure in which three or two O atoms are coordinated around one Si atom, and are not classified as silicate compounds.
  • the conditions for the hydrolysis reaction of the mixture the conditions for the hydrolysis reaction of the silicate compound having a hydrolyzable group described above can be applied.
  • the above trialkoxysilane compound is not particularly limited, and examples include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane.
  • the dialkoxysilane compound is not particularly limited, and examples include dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane.
  • silicate oligomers can be obtained by hydrolytic condensation reaction of silicate monomers.
  • examples of silicate oligomers include hydrolyzed condensates of the above-mentioned tetraalkoxysilane compounds, the above-mentioned tetraalkoxysilane compounds, trialkoxysilane compounds and/or dialkoxysilane compounds. Examples include hydrolyzed condensates of mixtures of.
  • the number of Si atoms coordinated with four O atoms, which the silicate oligomer has, is preferably 2 to 200, more preferably 2 to 120.
  • a hydrolyzed condensate of tetraalkoxysilane is preferred, a hydrolyzed condensate of tetramethoxysilane and/or tetraethoxysilane is more preferred, and a hydrolyzed condensate of tetramethoxysilane or tetraethoxysilane is even more preferred.
  • a commercially available silicate compound having a hydrolyzable group may be used.
  • silicate monomer ethyl silicate 28, N-propyl silicate, N-butyl silicate (both manufactured by Nippon Colcoat Co., Ltd.) may be used.
  • silicate oligomers include ethyl silicate 40, ethyl silicate 48, methyl silicate 51, methyl silicate 53A, EMS-485 (all trade names) manufactured by Nippon Colcoat Co., Ltd., and EMS-485 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
  • MKC silicate MS51, MS56, MS57, MS56S all trade names), etc. can be used.
  • the hydrolyzed silicate compound has no organic groups other than methyl and ethyl.
  • the weight average molecular weight of the hydrolyzed silicate compound is not particularly limited, and is preferably, for example, 100 to 10,000, more preferably 150 to 4,000, particularly preferably 200 to 2,500.
  • the weight average molecular weight or number average molecular weight of the compounds described herein is determined as follows.
  • the weight average molecular weight or number average molecular weight can be measured as a polystyrene equivalent molecular weight by gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • a GPC device HLC-8220 (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) was used, tetrahydrofuran was used as the eluent, columns G3000HXL + G2000HXL (both trade names, manufactured by Tosoh Corporation) were used, and the flow rate was 1 mL at 23°C. /min and can be detected by RI (differential refractive index).
  • the acoustic wave probe of the present invention includes a form in which the intermediate layer containing a siloxane compound reacts with at least one of the base material and the acoustic lens layer.
  • the intermediate layer may exist when the hydroxyl group of the siloxane compound reacts with a group on the surface of the acoustic lens layer or the base material.
  • the content of the siloxane compound in the intermediate layer is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited, and is, for example, 100% by mass or less, preferably 99% by mass or less, and more preferably 98% by mass or less. That is, the content of the siloxane compound in the above-mentioned intermediate layer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 99% by mass, and even more preferably 80 to 98% by mass.
  • the content of the hydrolyzed silicate compound in the liquid (which may contain a solvent) used to form the intermediate layer is, for example, preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and still more preferably 3% by mass or more. , particularly preferably 4% by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited, and is, for example, 100% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 25% by mass or less. That is, the content of the hydrolyzed silicate compound in the liquid (including the solvent) used to form the above-mentioned intermediate layer is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 2 to 70% by mass, and 3 to 50% by mass. is more preferable, and 4 to 25% by mass is particularly preferable.
  • the intermediate layer may further contain a component derived from at least one of a silane coupling agent, a titanium alkoxide compound, an aluminum alkoxide compound, and a zirconium alkoxide compound.
  • a component derived from an aluminum alkoxide compound it is more preferable to include a component derived from an aluminum alkoxide compound.
  • silane coupling agent As the silane coupling agent used in the present invention, a wide range of ordinary silane coupling agents that can be used as a primer layer of a component of an acoustic wave probe can be employed.
  • the silane coupling agent preferably does not have a siloxane bond, and also contains groups other than methyl, ethyl, methoxy and ethoxy (for example, amino group, vinyl group, propyl group, acid anhydride group, epoxy group, mercapto group). It is preferable to have.
  • titanium alkoxide compound As the titanium alkoxide compound (preferably a titanium coupling agent) used in the present invention, a wide range of ordinary titanium alkoxide compounds that can be used as a primer layer of a component of an acoustic wave probe can be employed.
  • the titanium alkoxide compound preferably contains at least one compound represented by the following general formula (a) or (b), and more preferably contains at least one compound represented by the following general formula (a). preferable.
  • the proportion of the total content of the compound represented by the following general formula (a) or (b) in the titanium alkoxide compound is not particularly limited, and can be, for example, 60% by mass or more, and 80% by mass or more It is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.
  • R 1a represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an aryl group, or an unsaturated aliphatic group.
  • Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, aryl group, and unsaturated aliphatic group that can be used as R 1a include the alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, and aryl that can be used as R 1b in the general formula (c) below. groups and unsaturated aliphatic groups can be employed.
  • R 2a represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkenyl group, an aryl group, a phosphonate group, or -SO 2 R S1 .
  • R S1 represents a substituent.
  • alkyl groups, cycloalkyl groups, acyl groups, alkenyl groups, aryl groups and phosphonate groups that can be used as R 2a include alkyl groups, cycloalkyl groups, acyl groups, and alkenyl that can be used as R 2b in general formula (c) below. groups, aryl groups and phosphonate groups can be employed.
  • R S1 for example, a substituent that can be used as R S2 in general formula (c) described later can be employed.
  • m1 is an integer from 0 to 3.
  • the compound represented by the above general formula (a) or (b) preferably contains at least one kind of atom of N, P, and S.
  • N When the compound represented by general formula (a) or (b) has N, it is preferable to have this N as an amino group.
  • P When the compound represented by general formula (a) or (b) has P, it is preferable to have this P as a phosphate group (phosphoric acid group) or a phosphonate group (phosphonic acid group).
  • the compound represented by general formula (a) or (b) has S, it is preferable to have this S as a sulfonyl group (-SO 2 -).
  • the compound represented by the above general formula (a) or (b) has an acyl group as R 2a , that is, it has an acetato structure described below as OR 2a .
  • titanium alkoxide compound used in the present invention is listed below, but the present invention is not limited thereto.
  • Isopropyl triisostearoyl titanate Isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate
  • Isopropyl trioctanoyl titanate Isopropyl tri(dioctyl phosphite) titanate
  • Isopropyl tri(dioctyl sulfate) titanate Isopropyl tricumylphenyl titanate
  • Isopropyl isostearoyl diacryl titanate Isobutyl trimethyl titanate Diisoste
  • Alkoxide compound As the aluminum alkoxide compound (preferably the aluminum coupling agent) used in the present invention, a wide range of ordinary aluminum alkoxide compounds that can be used as a primer layer of a component of an acoustic wave probe can be employed.
  • the aluminum alkoxide compound preferably contains at least one compound represented by the following general formula (c) or (d), and more preferably contains at least one compound represented by the following general formula (c). preferable.
  • the ratio of the total content of the compounds represented by the following general formula (c) or (d) in the aluminum alkoxide compound is not particularly limited, and can be, for example, 60% by mass or more, and 80% by mass or more It is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.
  • R 1b represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an aryl group, or an unsaturated aliphatic group.
  • Alkyl groups that can be used as R 1b include straight chain alkyl groups, branched alkyl groups, and aralkyl groups.
  • the number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 15, even more preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 8, and preferably 7 to 30 in the case of an aralkyl group.
  • this alkyl group include, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, decyl, tridecyl, octadecyl, benzyl, and phenethyl.
  • the alkyl group that can be used as R 1b preferably has an oxirane ring; for example, R 1b includes an epoxycycloalkyl group.
  • the number of ring members of the cycloalkyl group (cycloalkyl group fused with oxacyclopropane, which is an oxirane ring) in the epoxycycloalkyl group that can be taken as R 1b is preferably 4 to 8, more preferably 5 or 6, and 6 ( That is, the epoxycycloalkyl group is more preferably an epoxycyclohexyl group.
  • the alkyl group that can be used as R 1b preferably has a group selected from an amino group, an isocyanato group, a mercapto group, an ethylenically unsaturated group, and an acid anhydride group.
  • the number of carbon atoms in the cycloalkyl group that can be used as R 1b is preferably 3 to 20, more preferably 3 to 15, even more preferably 3 to 10, particularly preferably 3 to 8.
  • Preferred specific examples of this cycloalkyl group include, for example, cyclopropyl, cyclopentyl, and cyclohexyl.
  • the number of carbon atoms in the acyl group that can be used as R 1b is preferably 2 to 40, more preferably 2 to 30, even more preferably 2 to 20, and particularly preferably 2 to 18.
  • the aryl group that can be used as R 1b preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, even more preferably 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • Preferred specific examples of this aryl group include phenyl and naphthyl, with phenyl being more preferred.
  • the number of carbon-carbon unsaturated bonds in the unsaturated aliphatic group that can be taken as R 1b is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, even more preferably 1 or 2, and particularly 1. preferable.
  • the unsaturated aliphatic group may contain a heteroatom and is preferably a hydrocarbon group.
  • the number of carbon atoms is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 15, even more preferably 2 to 10, even more preferably 2 to 8, and also preferably 2 to 5.
  • the unsaturated aliphatic group is more preferably an alkenyl group or an alkynyl group.
  • R 1b is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, and more preferably an alkyl group or a cycloalkyl group.
  • the compound of general formula (c) has two or more R 1b , the two R 1b may be linked to each other to form a ring.
  • R 2b represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkenyl group, an aryl group, a phosphonate group (phosphonic acid group), or -SO 2 R S2 .
  • R S2 represents a substituent.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, and aryl group that can be taken as R 2b are respectively synonymous with the alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, and aryl group that can be taken as R 1b , and the preferred form of each group is The same is true. Further, it is also preferable that the alkyl group that can be used as R 2b has an amino group as a substituent.
  • Alkenyl groups that can be used as R 2b include straight chain alkenyl groups and branched alkenyl groups.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 18 carbon atoms, more preferably 2 to 7 carbon atoms, and still more preferably 2 to 5 carbon atoms.
  • Preferred specific examples of this alkenyl group include, for example, vinyl, allyl, butenyl, pentenyl and hexenyl. This alkenyl group is preferably a substituted alkenyl group.
  • R P1 and R P2 represent a hydrogen atom or a substituent, and this substituent is preferably an alkyl group or a phosphonate group.
  • the alkyl group that can be used as R P1 and R P2 has the same meaning as the alkyl group that can be used as R 1b described above, and the preferred form of the alkyl group is also the same.
  • the phosphonate groups that can be used as R P1 and R P2 have the same meaning as the phosphonate groups that can be used as R 2b , and the preferred forms are also the same.
  • R P1 or R P2 is a phosphonate group
  • R P1 and R P2 constituting this phosphonate group are preferably alkyl groups.
  • R P1 and R P2 are both alkyl groups, or that R P1 is a hydrogen atom and R P2 is a phosphonate group.
  • the phosphonate group includes a phosphite group.
  • R S2 is preferably an alkyl group or an aryl group.
  • Preferred forms of the alkyl group and aryl group that can be used as R S2 include the preferred forms of the alkyl group and aryl group that can be used as R 1b described above.
  • R S2 is preferably phenyl having an alkyl group as a substituent. The preferred form of this alkyl group is the same as the preferred form of the alkyl group that can be taken as R 1b described above.
  • the two R 2b may be linked to each other to form a ring.
  • two R 2b may be linked to each other to form a ring.
  • n2 is an integer from 0 to 2.
  • OR 2b has an acetonato structure.
  • This acetonato structure means a structure in which one hydrogen ion is removed from acetone or a compound having a structure in which acetone has a substituent and is coordinated to Al.
  • the coordinating atom that coordinates this Al is usually an oxygen atom.
  • a structure in which Al is coordinated as a coordination atom (ie, an acetylacetonato structure) is preferable.
  • the above-mentioned "having an acetylacetone structure as a basic structure” includes, in addition to the above-mentioned acetylacetone structure, a structure in which the hydrogen atom of the above-mentioned acetylacetone structure is substituted with a substituent.
  • Examples of forms in which OR 2b has an acetonato structure include compounds AL-1 and AL-2 described below. In the above general formulas (c) and (d), it is preferable that at least one of OR 2b has an acetato structure.
  • the acetato structure is formed by removing one hydrogen ion from acetic acid or acetate ester, or a compound having a structure in which these have a substituent (including forms in which the methyl group of acetic acid has an alkyl group as a substituent).
  • a substituent including forms in which the methyl group of acetic acid has an alkyl group as a substituent.
  • R alk is an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) It is an alkyl group, and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • a structure in which one ion is removed and the oxygen atom is coordinated to Al as a coordinating atom ie, an alkyl acetoacetate structure is preferable.
  • the above-mentioned "having an alkyl acetoacetate structure as a basic structure” includes, in addition to the above-mentioned alkyl acetoacetate structure, a structure in which the hydrogen atom of the above-mentioned alkyl acetoacetate structure is substituted with a substituent.
  • Examples of forms in which OR 2b has an acetate structure include compounds AL-2, AL-3, and AL-4 described below.
  • Each of the groups that can be used as R 1b or R 2b may have an anionic group (salt type substituent) having a counter cation as a substituent.
  • Anionic group means a group capable of forming an anion.
  • the anionic group having a counter cation include a carboxylic acid ion group having an ammonium ion as a counter cation.
  • the counter cation may be present in the compound represented by the general formula (c) or (d) so that the charge of the entire compound is zero. This also applies to the compound represented by the general formula (a) or (b) described above and the compound represented by the general formula (e) or (f) described below.
  • zirconium alkoxide compound As the zirconium alkoxide compound (preferably the zirconium coupling agent) used in the present invention, a wide range of ordinary zirconium alkoxide compounds that can be used as a primer layer of a component of an acoustic wave probe can be employed.
  • the zirconium alkoxide compound preferably contains at least one compound represented by the following general formula (e) or (f), and more preferably contains at least one compound represented by the following general formula (e). preferable.
  • the total content of the compounds represented by the following general formula (e) or (f) in the zirconium alkoxide compound is not particularly limited, and can be, for example, 60% by mass or more, and 80% by mass or more It is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.
  • R 1c represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an aryl group, or an unsaturated aliphatic group.
  • alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, aryl group, and unsaturated aliphatic group that can be used as R 1c include, for example, the alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, and aryl that can be used as R 1b in the above general formula (c). groups and unsaturated aliphatic groups can be employed.
  • R 2c represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkenyl group, an aryl group, a phosphonate group, or -SO 2 R S3 .
  • R S3 represents a substituent.
  • alkyl groups, cycloalkyl groups, acyl groups, alkenyl groups, aryl groups and phosphonate groups that can be used as R 2c include alkyl groups, cycloalkyl groups, acyl groups, and alkenyl that can be used as R 2b in the above general formula (c). groups, aryl groups and phosphonate groups can be employed.
  • R S3 for example, a substituent that can be used as R S2 in the above general formula (c) can be employed.
  • m3 is an integer from 0 to 3.
  • OR 2c has an acetonato structure.
  • This acetonato structure is synonymous with the acetonato structure explained in general formula (c).
  • Examples of forms in which OR 2c has an acetonato structure include compounds ZR-1 and ZR-3 described below.
  • OR 2c it is preferable that at least one of OR 2c has an acetato structure.
  • This acetato structure has the same meaning as the acetato structure explained in general formula (c).
  • An example of a form in which OR 2c has an acetate structure is ZR-4, which will be described later.
  • OR 2c has a lactato structure.
  • This lactate structure has a basic structure of a lactic acid ion (lactate), from which one hydrogen ion has been removed and is coordinated to Zr.
  • lactate lactic acid ion
  • the above-mentioned expression "having a lactic acid ion as a basic structure” includes, in addition to the lactic acid ion, a structure in which the hydrogen atom of the lactic acid ion is substituted with a substituent.
  • the coordinating atom that coordinates with Zr is usually an oxygen atom.
  • An example of a form in which OR 2c has a lactato structure is the compound ZR-2 described below.
  • zirconium alkoxide compound used in the present invention is listed below, but the present invention is not limited thereto.
  • Tetrapropoxyzirconium also known as zirconium tetra n-propoxide
  • Tetrabutoxyzirconium also known as zirconium tetra n-butoxide
  • Zirconium Tetraacetylacetonate Zirconium Tributoxy Monoacetylacetonate
  • Zirconium tributoxyethylacetoacetate Zirconium monobutoxyacetylacetonate bis(ethylacetoacetate)
  • Zirconium tributoxy monostearate also known as zirconium tri-n-butoxide stearate
  • Zirconium lactate Ammonium salt Zirconium monoacetylacetonate
  • the molecular weight of the silane coupling agent, titanium alkoxide compound, aluminum alkoxide compound and zirconium alkoxide compound used in the present invention is not particularly limited, and is preferably, for example, 100 to 2,000, more preferably 200 to 500. Note that a polymeric silane coupling agent can also be used.
  • the silane coupling agent, aluminum alkoxide compound, zirconium alkoxide compound, and titanium alkoxide compound that may be contained in the intermediate layer may each be one type or two or more types.
  • the silane coupling agent contained in the intermediate layer contains a component derived from at least one of a silane coupling agent, a titanium alkoxide compound, an aluminum alkoxide compound, and a zirconium alkoxide compound
  • the silane coupling agent contained in the intermediate layer is not particularly limited, and is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and 15% by mass or more. Particularly preferably % by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited, and is preferably, for example, 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and even more preferably 90% by mass or less. That is, the total content of the components derived from the silane coupling agent, titanium alkoxide compound, aluminum alkoxide compound, and zirconium alkoxide compound contained in the above intermediate layer is preferably 1 to 99% by mass, and 5 to 99% by mass. The amount is more preferably 10 to 95% by weight, even more preferably 15 to 90% by weight.
  • the total content of the silane coupling agent, titanium alkoxide compound, aluminum alkoxide compound, and zirconium alkoxide compound in the liquid (including the solvent) used to form the intermediate layer is preferably 0.02% by mass or more, for example.
  • the content is more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited, and is, for example, 99% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 25% by mass or less.
  • the total content of the silane coupling agent, titanium alkoxide compound, aluminum alkoxide compound, and zirconium alkoxide compound in the liquid (including the solvent) used to form the above-mentioned intermediate layer is 0.02 to 99% by mass. is preferable, 0.1 to 70% by weight is more preferable, even more preferably 0.3 to 50% by weight, and particularly preferably 0.5 to 25% by weight.
  • the intermediate layer contains a component derived from at least one of a silane coupling agent, a titanium alkoxide compound, an aluminum alkoxide compound, and a zirconium alkoxide compound
  • a silane coupling agent a titanium alkoxide compound, and an aluminum alkoxide compound.
  • the meaning includes a form in which at least one of an alkoxide compound and a zirconium alkoxide compound is contained in a reacted state with the acoustic lens layer and/or the base material.
  • the silane coupling agent, titanium alkoxide compound, aluminum alkoxide compound, and zirconium alkoxide compound is hydrolyzed to expose a hydroxyl group, which reacts with groups on the surface of the acoustic lens layer and/or the base material. It is possible to exist as such.
  • the intermediate layer contains at least one of a siloxane compound having a component derived from a hydrolyzed silicate compound, a silane coupling agent, a titanium alkoxide compound, an aluminum alkoxide compound, and a zirconium alkoxide compound, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain components other than the constituent components from which it is derived, and examples of such components include additives such as surfactants, antioxidants, thickeners, leveling agents, stabilizers, and antifoaming agents. Note that the intermediate layer may be a single layer or a multilayer, and is preferably a single layer.
  • the average layer thickness of the intermediate layer is not particularly limited, and is preferably, for example, 5 nm to 100 ⁇ m, more preferably 10 nm to 20 ⁇ m, even more preferably 25 nm to 10 ⁇ m, and particularly preferably 40 nm to 5 ⁇ m.
  • the average layer thickness of the intermediate layer is a value measured by the method described in Examples below.
  • the acoustic lens layer in the acoustic wave probe of the present invention is a layer formed by curing room temperature curable silicone, and this room temperature curable silicone contains a structural unit having a phenyl group.
  • this room temperature curable silicone contains a structural unit having a phenyl group.
  • the content of phenyl groups in the cured product of room temperature curable silicone is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 2 to 30 mol%, from the viewpoint of better heat cycle resistance and hydrogen peroxide plasma sterilization resistance. It is more preferably 3 to 20 mol%, particularly preferably 4 to 10 mol%. Note that the phenyl group in the cured product of room temperature curable silicone may be unsubstituted or may have a substituent.
  • Examples of the phenyl group having a substituent include an alkyl-substituted phenyl group (referring to a group in which a hydrogen atom in a phenyl group is substituted with a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
  • the hydrogen atom of the phenyl group is at least one substituent among a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, a carboxy group, a cyano group, a nitro group, etc.
  • Examples include groups substituted with .
  • the content of phenyl groups in the cured product of room temperature curable silicone is the mol% of phenyl group-containing siloxane units when the total units constituting the cured product of room temperature curable silicone are 100 mol%.
  • One phenyl group-containing siloxane unit has 1 to 3 phenyl groups. Among these, it is preferable that there are two phenyl groups per one phenyl group-containing siloxane unit. For example, when all the Si atoms in the Si--O unit and the terminal Si have at least one phenyl group, it is 100 mol%. Note that the unit refers to a Si--O unit and terminal Si.
  • Room temperature curable silicone is also called RTV silicone and means silicone that can be cured at a temperature of 50°C or lower.
  • RTV silicone means silicone that can be cured at a temperature of 50°C or lower.
  • a silicone composition containing vinyl silicone and hydrosilicone can be used as an RTV silicone and can be cured at a temperature of 50° C. or lower in the presence of a platinum catalyst, so it can be preferably used.
  • a silicone composition (also simply referred to as a "silicone composition" in the present invention) containing vinyl silicone and hydrosilicone, which are room temperature curable silicones, is a silicone composition containing vinyl silicone, which is a polysiloxane having a vinyl group, and a hydrosilicone, which is a polysiloxane having a vinyl group. and hydrosilicone, which is a polysiloxane having two or more Si--H groups.
  • the phenyl group-containing structural unit may be contained as a structural unit of at least one of vinyl silicone and hydrosilicone, and is preferably contained as a structural unit of at least vinyl silicone.
  • the content of vinyl silicone is preferably 80 to 99.9 parts by mass, and the content of hydrosilicone is preferably 0.1 to 20 parts by mass, in a total of 100 parts by mass of the silicone composition.
  • the content of vinyl silicone is more preferably 40 to 70 parts by mass, and even more preferably 45 to 65 parts by mass.
  • the content of hydrosilicone is more preferably 0.3 to 15 parts by weight, even more preferably 0.3 to 10 parts by weight, particularly preferably 0.4 to 5 parts by weight, and especially 0.4 to 3 parts by weight. preferable.
  • the silicone composition preferably contains surface-treated oxide particles described below, from the viewpoint of further suppressing the permeability of the acoustic lens layer to hydrogen peroxide gas, etc., and further improving hydrogen peroxide plasma sterilization resistance. It is more preferable to include surface-treated spherical silica particles. Preferred contents of each component when the silicone composition contains surface-treated oxide particles are as follows.
  • the content of vinyl silicone is preferably from 29.9 to 74.9 parts by mass, and the content of hydrosilicone is preferably from 0.1 to 20 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the silicone composition.
  • the content of vinyl silicone is more preferably 40 to 70 parts by mass, and even more preferably 45 to 65 parts by mass.
  • the content of hydrosilicone is more preferably 0.3 to 15 parts by mass, even more preferably 0.3 to 10 parts by mass, particularly preferably 0.4 to 5 parts by mass, and especially 0.4 to 3 parts by mass. preferable.
  • the content of surface-treated oxide particles (preferably surface-treated spherical silica particles) in a total of 100 parts by mass of the silicone composition is preferably 25 to 70 parts by mass, more preferably 30 to 60 parts by mass, and 35 to 50 parts by mass. Parts by mass are more preferred.
  • the obtained cured product (silicone resin) has an excellent balance of hardness, tear strength, and acoustic impedance.
  • the silicone composition is a composition that does not contain a catalyst for crosslinking polymerization (curing) of vinyl silicone and hydrosilicone. Therefore, silica particles are included in the silicone composition, but no catalyst is included. Further, the total of 100 parts by mass of the silicone composition means that the total of the individual components contained in the silicone composition is 100 parts by mass.
  • the silicone contained in the silicone composition may be any silicone as long as it has a vinyl group and two or more Si--H groups in its molecular chain.
  • the vinyl silicone the following polyorganosiloxane (A) having a vinyl group is preferable, and as the hydrosilicone, the following polyorganosiloxane (B) having two or more Si-H groups in the molecular chain is preferable.
  • the structural unit having a phenyl group is a structural unit of at least one of the polyorganosiloxane (A) having a vinyl group and the polyorganosiloxane (B) having two or more Si-H groups in the molecular chain.
  • a silicone composition containing at least a polyorganosiloxane (A) having a vinyl group and a polyorganosiloxane (B) having two or more Si--H groups in the molecular chain as components a silicone composition containing at least as components a polyorganosiloxane (A) having a vinyl group, a polyorganosiloxane (B) having two or more Si--H groups in the molecular chain, and silica particles (C) is preferred. More preferred.
  • the silicone composition contains a polyorganosiloxane (A) having a vinyl group and a polyorganosiloxane (B) having two or more Si-H groups in the molecular chain. Describe what you will do. However, each silicone contained in the silicone composition is not limited to these polyorganosiloxanes (A) and (B).
  • polyorganosiloxane (A) having a vinyl group The vinyl group-containing polyorganosiloxane (A) used in the present invention (hereinafter also simply referred to as polyorganosiloxane (A)) preferably has two or more vinyl groups in its molecular chain.
  • the polyorganosiloxane (A) include polyorganosiloxane (a) having at least vinyl groups at both ends of the molecular chain (hereinafter also simply referred to as polyorganosiloxane (a)), or -O- in the molecular chain.
  • polyorganosiloxane (a) having at least vinyl groups at both ends of its molecular chain is preferred.
  • the polyorganosiloxane (A) is hydrosilylated, for example, by reaction with a polyorganosiloxane (B) having two or more Si--H groups in the presence of a platinum catalyst.
  • a crosslinked structure (cured product) is formed by this hydrosilylation reaction (addition reaction).
  • the content of vinyl groups in the polyorganosiloxane (A) is not particularly limited.
  • the vinyl group content is preferably 0.01 to 5 mol%, more preferably 0.05 to 2 mol%, for example.
  • the content of vinyl groups is mol% of vinyl group-containing siloxane units when all units constituting polyorganosiloxane (A) are 100 mol%.
  • One vinyl group-containing siloxane unit has 1 to 3 vinyl groups. Among these, it is preferable that there is one vinyl group per one vinyl group-containing siloxane unit. For example, when all the Si atoms of the Si--O unit constituting the main chain and the terminal Si have at least one vinyl group, the amount is 100 mol%.
  • the polyorganosiloxane (A) has a phenyl group.
  • the content of phenyl groups is, for example, preferably 1 to 50 mol%, more preferably 2 to 30 mol%, and 3 It is more preferably 20 mol%, and particularly preferably 4 to 10 mol% from the viewpoint of better heat cycle resistance and hydrogen peroxide plasma sterilization resistance.
  • the content of phenyl groups is the mol% of the phenyl group-containing siloxane units when the total units constituting the polyorganosiloxane (A) are 100 mol%.
  • One phenyl group-containing siloxane unit has 1 to 3 phenyl groups. Among these, it is preferable that there are two phenyl groups per one phenyl group-containing siloxane unit. For example, when all the Si atoms of the Si--O unit constituting the main chain and the terminal Si have at least one phenyl group, the amount is 100 mol%. Note that the unit refers to the Si--O unit constituting the main chain and the terminal Si.
  • the degree of polymerization and specific gravity are not particularly limited.
  • the degree of polymerization is preferably 200 to 3,000.
  • the specific gravity is more preferably 400 to 2,000, and the specific gravity is preferably 0.9 to 1.1.
  • the mass average molecular weight of the polyorganosiloxane (A) is preferably 20,000 to 200,000, more preferably 40,000 to 150,000, and 45 ,000 to 120,000 is more preferable.
  • the mass average molecular weight can be determined by, for example, preparing a GPC device HLC-8220 (trade name, manufactured by Tosoh Corporation), using toluene (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an eluent, and using TSKgel (registered trademark) as a column. ) G3000HXL+TSKgel (registered trademark) G2000HXL, and can be measured using an RI (differential refractive index) detector under conditions of a temperature of 23° C. and a flow rate of 1 mL/min.
  • RI differential refractive index
  • the kinematic viscosity of the polyorganosiloxane (A) at 25°C is preferably 1 x 10 -5 to 10 m 2 /s, more preferably 1 x 10 -4 to 1 m 2 /s, and 1 x 10 -3 to 0.5 m. 2 /s is more preferred.
  • the kinematic viscosity can be determined by measuring at a temperature of 25° C. using an Ubbelohde viscometer (for example, manufactured by Shibata Chemical Co., Ltd., trade name: SU) according to JIS Z8803.
  • the polyorganosiloxane (a) having vinyl groups at least at both ends of the molecular chain is preferably a polyorganosiloxane represented by the following general formula (A).
  • R a1 represents a vinyl group
  • R a2 and R a3 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group
  • x1 and x2 each independently represent an integer of 1 or more.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group in R a2 and R a3 is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 4, even more preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
  • Alkyl groups include, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, n-hexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl and n-decyl.
  • the number of carbon atoms in the cycloalkyl group in R a2 and R a3 is preferably 3 to 10, more preferably 5 to 10, and even more preferably 5 or 6.
  • the cycloalkyl group preferably has a 3-membered ring, a 5-membered ring, or a 6-membered ring, and more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • Examples of cycloalkyl groups include cyclopropyl, cyclopentyl and cyclohexyl.
  • the number of carbon atoms in the alkenyl group in R a2 and R a3 is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 4, and even more preferably 2.
  • Alkenyl groups include, for example, vinyl, allyl and butenyl.
  • the number of carbon atoms in the aryl group in R a2 and R a3 is preferably 6 to 12, more preferably 6 to 10, and even more preferably 6 to 8.
  • Aryl groups include, for example, phenyl, tolyl and naphthyl.
  • alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups and aryl groups may have a substituent.
  • substituents include halogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, silyl groups, and cyano groups.
  • group having a substituent include a halogenated alkyl group.
  • R a2 and R a3 are preferably an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or a phenyl group, even more preferably a methyl group, a vinyl group or a phenyl group, and a methyl group or phenyl group is particularly preferred.
  • R a2 and R a3 in the repeating unit represented by ( ) x2 are Both are phenyl groups, and R a2 at other locations is preferably a methyl group, that is, a vinyl-terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer is preferable.
  • x1 is preferably an integer of 200 to 3,000, more preferably 400 to 2,000.
  • x2 is preferably an integer of 1 to 3,000, more preferably an integer of 1 to 1,000, even more preferably an integer of 40 to 1,000, particularly preferably an integer of 40 to 700.
  • x1 is preferably an integer of 1 to 3,000, more preferably an integer of 5 to 1,000.
  • Polyorganosiloxanes having vinyl groups at least at both ends of the molecular chain are, for example, DMS series (for example, DMS-V31, DMS-V31S15, DMS-V33, DMS-V35, DMS- V35R, DMS-V41, DMS-V42, DMS-V46, DMS-V51 and DMS-V52), PDV series (for example, PDV-0341, PDV-0346, PDV-0535, PDV-0541, PDV-1631, PDV- 1635, PDV-1641 and PDV-2335), PMV-9925, PVV-3522, FMV-4031 and EDV-2022.
  • DMS-V31S15 is pre-blended with fumed silica, so kneading with a special device is not necessary.
  • the vinyl group-containing polyorganosiloxane (A) in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • polyorganosiloxane (B) having two or more Si-H groups in the molecular chain The polyorganosiloxane (B) having two or more Si-H groups in the molecular chain (hereinafter also simply referred to as polyorganosiloxane (B)) used in the present invention has two or more Si-H groups in the molecular chain. -H group.
  • component (b) has a "--SiH 2 --" structure
  • the number of Si--H groups in the "--SiH 2 --” structure is counted as two.
  • component (b) has a "--SiH 3 " structure
  • the number of Si--H groups in the "--SiH 3 " structure is counted as three.
  • Polyorganosiloxane (B) has a linear structure and a branched structure, and a linear structure is preferable.
  • the mass average molecular weight of the linear structure is preferably from 500 to 100,000, more preferably from 1,500 to 50,000, from the viewpoint of mechanical strength and hardness of the acoustic lens layer.
  • the linear polyorganosiloxane (B) having two or more Si--H groups in its molecular chain is preferably a polyorganosiloxane represented by the following general formula (B).
  • R b1 to R b3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or -O-Si(R b5 ) 2 (R b4 ).
  • R b4 and R b5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group.
  • y1 represents an integer of 0 or more
  • y2 represents an integer of 1 or more.
  • the plurality of R b1 , the plurality of R b2 , the plurality of R b3 , the plurality of R b4 and the plurality of R b5 may be the same or different from each other, and each group of R b1 to R b5 is It may be further substituted with a substituent. However, it has two or more Si-H groups in its molecular chain.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and aryl group in R b1 to R b3 have the same meaning as the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and aryl group in R a2 and R a3 , and the preferred ranges are also the same.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and aryl group in R b4 and R b5 of -O-Si(R b5 ) 2 (R b4 ) are the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and aryl group in R b1 to R b3 . It has the same meaning as the aryl group, and the preferred range is also the same.
  • R b1 to R b3 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or -O-Si(R b5 ) 2 (R b4 ), and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or a phenyl group.
  • the group or -O-Si(CH 3 ) 2 H is more preferred.
  • R b1 and R b2 are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, even more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • R b3 is more preferably a hydrogen atom or an aryl group, even more preferably a hydrogen atom or a phenyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.
  • R b1 is preferably a hydrogen atom, more preferably R b1 is a hydrogen atom, and more preferably satisfies the following conditions.
  • 1) One R b2 in the repetition of y1 is a hydrogen atom, the remaining R b2 is an alkyl group, and R b2 in the repetition of y2 is an alkyl group, and R b3 is a phenyl group
  • y1 is a phenyl group
  • R b2 in the repeating y2 is an alkyl group
  • R b3 is a phenyl group3
  • y1 is 0, and R b2 in the repeating y2 is -O-Si(R b5 ) 2 (R b4 ) and R b3 is a phenyl group.
  • R b4 is a hydrogen atom and R b5 is an alkyl group.
  • y1 is preferably an integer of 0 to 2,000, more preferably an integer of 0 to 1,000, even more preferably an integer of 0 to 30.
  • y2 is preferably an integer of 1 to 2,000, more preferably an integer of 1 to 1,000, even more preferably an integer of 1 to 30.
  • y1+y2 is preferably an integer of 5 to 2,000, more preferably an integer of 7 to 1,000, even more preferably an integer of 10 to 50, particularly preferably an integer of 15 to 30.
  • "-Si(R b2 ) 2 -O-" and "-Si(R b2 )(R b3 ) 2 -O-" in the general formula (B) are blocks in polysiloxane, respectively. It may exist in a polymerized form or may exist in a random form.
  • R b1 to R b3 is preferably a combination in which R b1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R b2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b3 is a hydrogen atom . More preferred is a combination in which R b2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b3 is a hydrogen atom.
  • the content of the hydrosilyl group represented by y2/(y1+y2) is preferably greater than 0.1 and less than or equal to 1.0, more preferably greater than 0.2 and less than or equal to 1.0. That is, it includes a form in which y1 is 0.
  • the polyorganosiloxane (B) having a linear structure is, for example, HMS-064 (MeHSiO: 5-7 mol%), HMS-064 (MeHSiO: 5-7 mol%), both of which are methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymers (trimethylsiloxane terminal) manufactured by Gelest.
  • MeHSiO 7-8 mol%
  • HMS-301 MeHSiO: 25-30 mol%)
  • HMS-501 MeHSiO: 50-55 mol%)
  • HPM-502 MeHSiO: 45-50 mol%)
  • methylhydrosiloxane polymer HMS-991 MeHSiO: 100 mol%).
  • the mol% of MeHSiO has the same meaning as y2/(y1+y2) multiplied by 100 in the preferred combination of R b1 to R b3 .
  • both the linear structure and the branched structure preferably do not have a vinyl group from the viewpoint of preventing the progress of crosslinking reaction within the molecule, and among them, the branched structure does not have a vinyl group. It is preferable.
  • polyorganosiloxane (B) having a branched structure having two or more Si-H groups in the molecular chain As the polyorganosiloxane (B) having a branched structure having two or more Si-H groups in the molecular chain, the branched structure polyorganosiloxane (B) described in [0051] to [0058] of International Publication No. 2017/130890 is used. The description of polyorganosiloxane can be applied as is.
  • polyorganosiloxane (B) having two or more Si-H groups in the molecular chain used in the present invention may be used alone or in combination of two or more. Further, polyorganosiloxane (B) having a linear structure and polyorganosiloxane (B) having a branched structure may be used in combination.
  • the vinyl groups of the polyorganosiloxane (A) and the Si--H groups of the polyorganosiloxane (B) usually react in a stoichiometric ratio of 1:1.
  • the silicone composition preferably contains surface-treated oxide particles.
  • the surface-treated oxide particles refer to particles obtained by surface-treating the surfaces of inorganic oxide particles.
  • the average primary particle diameter of the surface-treated oxide particles is preferably more than 3 nm and less than 500 nm, more preferably more than 16 nm and less than 250 nm, and from 18 to 100 nm, from the viewpoint of improving the acoustic impedance, hardness, and mechanical strength of the acoustic lens layer. More preferably, the wavelength is from 20 to 80 nm, particularly preferably from 25 to 70 nm.
  • surface-treated oxide particles By adding surface-treated oxide particles to the silicone composition, it is possible to improve the acoustic impedance, hardness, and mechanical strength of the resulting acoustic lens layer.
  • surface-treated oxide particles having an average primary particle diameter of more than 16 nm and less than 250 nm are used, it is possible to reduce the amount of acoustic wave attenuation and reduce the viscosity before curing.
  • the average primary particle size means the volume average particle size.
  • This volume average particle diameter can be calculated, for example, by measuring the particle size distribution using a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer (for example, manufactured by Horiba, Ltd., trade name "LA910").
  • LA910 laser diffraction scattering particle size distribution analyzer
  • the average primary particle diameter of the surface-treated oxide particles means the average primary particle diameter in a surface-treated state.
  • inorganic oxide particles constituting the surface-treated oxide particles particles of an inorganic oxide selected from silica, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, and calcium oxide are preferable, and silica, Particles of an inorganic oxide selected from titanium oxide and zinc oxide are more preferred, and silica particles are even more preferred.
  • One type of surface-treated oxide particles may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the surface-treated oxide particles used in the present invention preferably have a specific surface area of 1 to 400 m 2 /g, more preferably 5 to 200 m 2 /g, from the viewpoint of improving the hardness and/or mechanical strength of the resulting silicone resin. , 10 to 100 m 2 /g is particularly preferred.
  • Examples of the surface treatment method for the surface-treated oxide particles used in the present invention include surface treatment with an inorganic compound and/or an organic compound, and surface treatment with a silane compound is preferred.
  • surface treatment with a silane compound is preferred.
  • inorganic surface treatment with aluminum hydroxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silica and/or cerium oxide can be performed.
  • coupling agents such as silane coupling agents and titanium coupling agents can also be used.
  • Surface treatment can be performed with at least one compound selected from these organic compounds.
  • additional surface treatment it is also possible to perform a combination of inorganic and organic surface treatments. In particular, it is very effective to perform organic surface treatment to improve dispersibility in the composition.
  • Examples of methods for surface treatment with a silane compound include a method of surface treatment with a silane coupling agent and a method of coating with a silicone compound.
  • the silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having a hydrolyzable group from the viewpoint of improving the hardness and/or mechanical strength of the acoustic lens layer.
  • the hydrolyzable group in the silane coupling agent is hydrolyzed by water to become a hydroxyl group, and this hydroxyl group undergoes a dehydration condensation reaction with the hydroxyl group on the surface of the silica particles, resulting in surface modification of the silica particles, resulting in a silicone resin. hardness and/or mechanical strength are improved.
  • hydrolyzable group examples include an alkoxy group, an acyloxy group, and a halogen atom.
  • the surface of the surface-treated oxide particles is surface-modified to be hydrophobic, the affinity between the surface-treated oxide particles and polyorganosiloxanes (A) and (B) becomes good, and hydrogen peroxide plasma sterilization becomes possible. This is preferable because resistance is improved.
  • silane coupling agent having a hydrophobic group such as an alkyl group or an aryl group as a reactive functional group examples include methyltrimethoxysilane (MTMS), dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane.
  • MTMS methyltrimethoxysilane
  • dimethyldimethoxysilane dimethyldimethoxysilane
  • phenyltrimethoxysilane methyltriethoxysilane
  • dimethyldimethoxysilane dimethyldimethoxysilane
  • Alkoxysilanes such as ethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane and decyltrimethoxysilane; methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, Chlorosilanes such as trimethylchlorosilane and phenyltrichlorosilane; and hexamethyldisilazane (HMDS).
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • examples of the silane coupling agent having a vinyl group as a reactive functional group include methacryloyloxypropyltriethoxysilane, methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyl Alkoxysilanes such as triethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and vinylmethyldimethoxysilane; chlorosilanes such as vinyltrichlorosilane and vinylmethyldichlorosilane; and divinyltetramethyldisilazane.
  • the surface-treated oxide particles surface-treated with a silane coupling agent are preferably surface-treated oxide particles treated with a trialkylsilylation agent, and more preferably surface-treated oxide particles treated with a trimethylsilylation agent.
  • the silane compound include the above-mentioned silane coupling agent and a silane coupling agent in which a part of the alkoxy group in the above-mentioned silane coupling agent is replaced with an alkyl group.
  • the trimethylsilylation agent for example, trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane (HMDS), methyltrimethoxysilane (MTMS), etc.
  • silane coupling agent and one of the alkoxy groups in the above-mentioned silane coupling agent are used.
  • examples include trimethylmethoxysilane, which is a silane coupling agent in which moieties are replaced with alkyl groups.
  • silane coupling agents examples include hexamethyldisilazane (HMDS) (for example, available under the trade name HEXAMETHYLDISILAZANE (SIH6110.1), manufactured by Gelest).
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • MTMS methyltrimethoxysilane
  • silica particle surface is modified to be hydrophobic. Ru.
  • silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
  • silicone compound that coats the surface-treated oxide particles may be a polymer composed of siloxane bonds.
  • silicone compounds include silicone compounds in which all or part of the side chains and/or terminals of polysiloxane are methyl groups, silicone compounds in which part of the side chains are hydrogen atoms, and silicone compounds in which side chains and/or terminals are hydrogen atoms.
  • examples include modified silicone compounds in which an organic group such as an amino group and/or an epoxy group is introduced into all or part of the silicone compound, and silicone resins having a branched structure. Note that the silicone compound may have either a linear or cyclic structure.
  • silicone compounds in which all or part of the side chains and/or terminals of polysiloxane are methyl groups include polymethylhydrosiloxane (hydrogen terminals), polymethylhydrosiloxane (trimethylsiloxy terminals), and polymethylphenyl.
  • Monomethylpolysiloxanes such as siloxane (hydrogen-terminated) and polymethylphenylsiloxane (trimethylsiloxy-terminated)
  • dimethylpolysiloxanes such as dimethylpolysiloxane (hydrogen-terminated), dimethylpolysiloxane (trimethylsiloxy-terminated) and cyclic dimethylpolysiloxane.
  • silicone compounds whose side chains are partially hydrogen atoms include methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymer (trimethylsiloxy terminal), methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymer (hydrogen terminal), and polymethylhydrosiloxane (hydrogen terminal).
  • polymethylhydrosiloxane (trimethylsiloxy-terminated), polyethylhydrosiloxane (triethylsiloxy-terminated), polyphenyl-(dimethylhydrosiloxy)siloxane (hydrogen-terminated), methylhydrosiloxane-phenylmethylsiloxane copolymer (hydrogen-terminated), methylhydrosiloxane Included are siloxane-octylmethylsiloxane copolymers and methylhydrosiloxane-octylmethylsiloxane-dimethylsiloxane terpolymers.
  • modified silicones with organic groups introduced include amino groups, epoxy groups, methoxy groups, (meth)acryloyl groups, phenoxy groups, carboxylic acid anhydride groups, hydroxy groups, mercapto groups, carboxy groups, and/or hydrogen groups.
  • Silica particles coated with a silicone compound can be obtained by conventional methods. For example, it can be obtained by mixing and stirring silica particles in dimethylpolysiloxane for a certain period of time, followed by filtration.
  • a reactive modified silicone is used as the silicone compound, the organic group reacts with the hydroxyl group on the surface of the oxide particle, thereby modifying the surface of the oxide particle, and improving the hardness of the resulting acoustic lens layer. /Or mechanical strength is improved.
  • silicone compounds examples include methyl hydrogen silicone oil (MHS) (trade name: KF-99, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is polymethylhydrosiloxane (trimethylsiloxy terminal).
  • MHS methyl hydrogen silicone oil
  • the degree of methanol hydrophobicity of the surface-treated oxide particles calculated by the following methanol titration test is preferably 40 to 80% by mass, more preferably 50 to 80% by mass, and 60 to 80% by mass. It is even more preferable that there be.
  • 50 ml of ion-exchanged water and 0.2 g of surface-treated oxide particles as a sample were placed in a beaker and heated to 25°C. While stirring with a magnetic stirrer, methanol was added dropwise from a buret until the entire amount of the sample sank. Measure the amount (Xg).
  • the degree of methanol hydrophobicity is calculated from the following formula.
  • the viscosity of the silicone composition before curing does not increase, and a decrease in acoustic wave sensitivity when used as an acoustic lens layer can be suppressed.
  • the Wardell sphericity of the primary particles of the surface-treated oxide particles is preferably from 0.7 to 1, more preferably from 0.8 to 1, even more preferably from 0.9 to 1.
  • "Wardell's sphericity" (see Chemical Engineering Handbook, published by Maruzen Co., Ltd.) is defined as the sphericity of a particle divided by (the diameter of a circle equal to the projected area of the particle)/(the smallest circumscribed area of the projected image of the particle). It is an index measured by the diameter of a circle), and the closer this index is to 1.0, the closer the particle is to a perfect sphere.
  • sphericity For example, a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph can be used. Specifically, for example, about 100 primary particles are observed using a SEM photograph, and their sphericity is calculated. The average value obtained by dividing the total calculated sphericity by the number of observed primary particles is defined as the sphericity.
  • the Wardell sphericity is within the above-mentioned preferable range because the hydrogen peroxide plasma sterilization resistance is further improved. It is thought that the acoustic wave sensitivity is improved due to the smaller size.
  • the term "true spherical" includes a slightly distorted sphere with a Wardell's sphericity of 0.9 to 1. , means something that is perfectly spherical.
  • silica particles are produced by combustion method silica (i.e., fumed silica) obtained by burning a silane compound, deflagration method silica obtained by explosively burning metal silicon powder, and sodium silicate.
  • combustion method silica i.e., fumed silica
  • deflagration method silica obtained by explosively burning metal silicon powder
  • sodium silicate wet silica obtained by neutralization reaction with mineral acid (of these, the one synthesized under alkaline conditions is called precipitation method silica, and the one synthesized under acidic conditions is called gel method silica) and sol-gel obtained by hydrolysis of hydrocarbyloxysilane. It is broadly classified into process silica (so-called Stoeber process).
  • Preferred methods for producing truly spherical silica particles include an explosion method and a sol-gel method.
  • the sol-gel method refers to the production of hydrophilic spherical silica consisting essentially of SiO 2 units by hydrolyzing and condensing a hydrocarbyloxysilane (preferably tetrahydrocarbyloxysilane) or its partial hydrolysis condensation product or a combination thereof. This is a method of obtaining particles.
  • the hydrophobization treatment on the surface of the silica particles is performed by adding R 3 3 SiO 1/2 units (R 3 is the same or different, substituted or unsubstituted 1 to 20 carbon atoms) to the surface of the hydrophilic spherical silica particles. It can be applied by introducing a hydrocarbon group). Specifically, it can be carried out, for example, by the method described in JP-A No. 2007-99582 and JP-A No. 2014-114175.
  • the surface treatment of other oxide particles is not particularly limited and can be carried out by conventional techniques.
  • the silicone composition includes a curing retarder, At least one of a solvent, a dispersant, a pigment, a dye, an antistatic agent, an antioxidant, a flame retardant, a thermal conductivity improver, and the like can be appropriately blended.
  • a curing retarder for the curing reaction can be used as appropriate.
  • the curing retarder is used to delay the addition curing reaction, and includes, for example, a low molecular weight vinyl methylsiloxane homopolymer (trade name: VMS-005, manufactured by Gelest).
  • VMS-005 low molecular weight vinyl methylsiloxane homopolymer
  • the curing speed that is, the working time, can be adjusted by the content of the curing retarder.
  • a catalyst is used to obtain a layer formed by curing the silicone composition.
  • the catalyst include platinum or a platinum-containing compound (hereinafter also simply referred to as a platinum compound).
  • platinum or platinum compound those used for room temperature curing (RTV) can be used without particular limitation, and for example, platinum-vinyldisiloxane can be used.
  • RTV room temperature curing
  • platinum black or platinum supported on an inorganic compound or carbon black chloroplatinic acid or an alcohol solution of chloroplatinic acid, a complex salt of chloroplatinic acid and an olefin, a complex salt of chloroplatinic acid and vinylsiloxane.
  • One type of catalyst may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • a catalyst is necessary in the hydrosilylation reaction in which the Si--H groups of the polyorganosiloxane (B) are added to the vinyl groups of the polyorganosiloxane (A).
  • the hydrosilylation reaction addition curing reaction
  • the polyorganosiloxane (A) is crosslinked with the polyorganosiloxane (B), and a silicone resin is formed.
  • the catalyst may be mixed with the silicone composition and allowed to act, or may be brought into contact with the silicone composition without being included in the silicone composition. Note that the latter is preferable.
  • platinum catalysts include, for example, a platinum compound (trade name: PLATINUM CYCLOVINYLMETHYLSILOXANE COMPLEX IN CYCLIC METHYLVINYLSILOXANES (SIP6832.2), a Pt concentration of 2% by mass, and a trade name: P LATINUM DIVINYLTETRAMETHYLDISILOXANE COMPLEX IN VINYL-TERMINATED POLYDIMETHYLSILOXANE (SIP6830.3), (Pt concentration: 3% by mass, both manufactured by Gelest).
  • a platinum compound trade name: PLATINUM CYCLOVINYLMETHYLSILOXANE COMPLEX IN CYCLIC METHYLVINYLSILOXANES (SIP6832.2
  • Pt concentration of 2% by mass and a trade name: P LATINUM DIVINYLTETRAMETHYLDISILOXANE COMPLEX IN VINYL-TERMINATED POLYDIMETHYLSILO
  • the content of the catalyst acting on the silicone composition is not particularly limited, but from the viewpoint of reactivity, it is preferably 0.00001 to 0.05 parts by mass, and 0.00001 to 100 parts by mass of the silicone composition. ⁇ 0.01 part by mass is more preferred, 0.00002 to 0.01 part by mass is even more preferred, and 0.00005 to 0.005 part by mass is particularly preferred.
  • the viscosity of the silicone composition before curing reaction is preferably low.
  • Pre-cure viscosity measures the viscosity of the silicone composition before adding the catalyst that initiates the curing reaction. Specifically, it can be measured by the method described in International Publication No. 2017/130890.
  • the above viscosity (23°C) is preferably 5000 Pa ⁇ s or less, more preferably 1000 Pa ⁇ s or less, and even more preferably 200 Pa ⁇ s or less. Note that the practical lower limit is 10 Pa ⁇ s or more.
  • another layer may be provided between the base material and the intermediate layer.
  • Other layers that have excellent adhesion to the base material and have a reactive group that reacts (preferably forms a chemical bond) with the -OH group of the hydrolyzed silicate compound in the intermediate layer are suitable for acoustic waves.
  • the layers used in the probe can be used without particular limitation.
  • a polyimide layer which is known as a layer provided between the acoustic matching layer and the acoustic lens in an acoustic wave probe to impart resistance to drugs such as sterilization and disinfection, can be mentioned and preferably used.
  • a layer with excellent adhesion to the base material is formed. It can also be introduced by subsequently subjecting the surface of this layer to chemical and/or physical treatment.
  • the acoustic wave probe of the present invention can be prepared by a conventional method.
  • the base material, the liquid for forming the intermediate layer, and the room-temperature curable silicone for forming the acoustic lens layer are each prepared by conventional methods.
  • the base material when the surface on which the intermediate layer is to be provided is subjected to hydrophilic treatment, the surface on which the intermediate layer is to be provided is subjected to the hydrophilic treatment by a conventional method.
  • a liquid containing a hydrolyzed silicate compound was prepared by hydrolyzing a silicate compound having a hydrolyzable group, or a commercially available hydrolyzed silicate compound was added and mixed. Prepare the liquid.
  • a liquid containing a hydrolyzed silicate compound is prepared by hydrolyzing a silicate compound having a hydrolyzable group, it is preferable to perform a neutralization treatment.
  • Other components such as a silane coupling agent, a titanium alkoxide compound, an aluminum alkoxide compound, and a zirconium alkoxide compound, which may be included in the liquid for forming the intermediate layer, are added and mixed at the same time as the preparation of these liquids.
  • the room temperature curable silicone for forming the acoustic lens layer can be obtained by, for example, kneading the components constituting the room temperature curable silicone using a kneader, a pressure kneader, a Banbury mixer (continuous kneader), or a two-roll kneading device. It can be obtained by The mixing order of each component is not particularly limited.
  • the kneading conditions are not particularly limited, and, for example, kneading is preferably carried out at 10 to 50°C for 1 to 72 hours. After this kneading, it is preferable to bring the mixture into contact with a catalyst immediately before use.
  • a liquid for forming an intermediate layer is applied onto a base material and dried to form an intermediate layer, and a room temperature curing silicone is further applied to the intermediate layer to form an acoustic lens layer.
  • a room temperature curing silicone is further applied to the intermediate layer to form an acoustic lens layer.
  • a silicone resin constituting the acoustic lens layer can be obtained.
  • a silicone resin can be obtained, for example, by heating and curing at 20 to 50°C for 5 to 500 minutes.
  • the shape of the silicone resin is not particularly limited, and for example, it may be made into a shape suitable for an acoustic lens using the mold during curing, or by obtaining a sheet-like silicone resin and cutting this resin, a desired shape can be formed. It can also be used as an acoustic lens.
  • the acoustic wave probe of the present invention can be preferably used in an acoustic wave measuring device.
  • the acoustic wave measurement device of the present invention is not limited to an ultrasonic diagnostic device or a photoacoustic wave measurement device, but refers to a device that receives acoustic waves reflected or generated by an object and displays them as an image or signal intensity.
  • the acoustic wave probe of the present invention can be suitably used as an ultrasound probe equipped with capacitive micromachined ultrasonic transducers (cMUT) as an ultrasound transducer array. It is also preferable to use it in ultrasonic diagnostic equipment.
  • cMUT capacitive micromachined ultrasonic transducers
  • the acoustic wave probe of the present invention is applicable to, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus described in JP-A-2003-169802, and JP-A 2013-202050, JP-A 2013-188465, etc. It is preferably applied to acoustic wave measuring devices such as the photoacoustic wave measuring device described above.
  • the ultrasonic probe is a probe that particularly uses ultrasonic waves as the acoustic waves in an acoustic wave probe. Therefore, the basic structure of the ultrasonic probe can be directly applied to the acoustic wave probe.
  • the ultrasonic probe 10 is a main component of an ultrasonic diagnostic apparatus, and has the function of generating ultrasonic waves and transmitting and receiving ultrasonic beams.
  • the configuration of the ultrasonic probe 10 includes an acoustic lens 1, an acoustic matching layer 2, a piezoelectric element layer 3, and a backing material 4 provided in this order from the tip (the surface in contact with the living body to be examined). ing.
  • ultrasonic transducers for transmitting (piezoelectric elements) and ultrasonic transducers for receiving (piezoelectric elements) are made of different materials and have a laminated structure. has also been proposed.
  • the piezoelectric element layer 3 is a part that generates ultrasonic waves. Electrodes are attached to both sides of the piezoelectric element, and when a voltage is applied, the piezoelectric element vibrates by repeatedly expanding, contracting, and expanding, thereby generating ultrasonic waves. do.
  • the materials constituting the piezoelectric element include quartz, single crystals such as LiNbO 3 , LiTaO 3 and KNbO 3 , thin films such as ZnO and AlN, and polarized sintered bodies such as Pb(Zr,Ti)O 3 based materials.
  • So-called ceramic inorganic piezoelectric materials are widely used. Generally, piezoelectric ceramics such as PZT (lead zirconate titanate) with good conversion efficiency are used. Furthermore, a piezoelectric element that detects received waves on the high frequency side requires sensitivity over a wider bandwidth.
  • organic piezoelectric materials using organic polymeric substances such as polyvinylidene fluoride (PVDF) are used as piezoelectric elements suitable for high frequencies and wide bands.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2011-071842 discloses a method using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology that exhibits excellent short pulse characteristics and broadband characteristics, is excellent in mass production, and can provide an array structure with little variation in characteristics.
  • cMUT is described.
  • any piezoelectric element material can be preferably used.
  • the backing material 4 is provided on the back surface of the piezoelectric element layer 3, and reduces the pulse width of the ultrasonic wave by suppressing unnecessary vibrations, thereby contributing to improving the distance resolution in ultrasonic diagnostic images.
  • the acoustic matching layer 2 is provided to reduce the difference in acoustic impedance between the piezoelectric element layer 3 and the object to be examined, and to efficiently transmit and receive ultrasonic waves.
  • the acoustic lens 1 is provided to focus ultrasound in the slice direction using refraction and improve resolution. In addition, it is required to be in close contact with the living body to be examined and to match the ultrasonic waves with the acoustic impedance of the living body (1.4 to 1.7 Mrayl for the human body). That is, by using a material for the acoustic lens 1 whose speed of sound is sufficiently lower than that of the human body and whose acoustic impedance is close to the value of the skin of the human body, the ultrasonic transmission and reception sensitivity is improved.
  • the base material in the acoustic wave probe of the present invention corresponds to the acoustic matching layer 2
  • the above-mentioned acoustic lens layer in the acoustic wave probe of the present invention corresponds to the acoustic lens 1.
  • it has a structure in which the acoustic matching layer 2 and the acoustic lens 1 are bonded together by an intermediate layer (not shown in FIG. 1) containing the above-mentioned specific siloxane compound.
  • the base material in the acoustic wave probe of the present invention is also preferably a component other than the acoustic matching layer 2 around the acoustic lens 1.
  • the acoustic matching layer 2 and the constituent members around the acoustic lens 1 other than the acoustic matching layer 2 have a structure in which they are adhered to the acoustic lens 1 through an intermediate layer containing the above-mentioned specific siloxane compound.
  • the operation of the ultrasonic probe 10 having such a configuration will be explained.
  • a voltage is applied to the electrodes provided on both sides of the piezoelectric element layer 3 to cause the piezoelectric element layer 3 to resonate, and an ultrasonic signal is transmitted from the acoustic lens 1 to the subject.
  • the piezoelectric element layer 3 is vibrated by a reflected signal (echo signal) from the object to be examined, and this vibration is electrically converted into a signal to obtain an image.
  • the acoustic lens layer in the acoustic wave probe of the present invention can be confirmed to have a remarkable sensitivity improvement effect at an ultrasonic transmission frequency of about 10 MHz or more as a general medical ultrasonic transducer. Particularly remarkable sensitivity improvement effects can be expected at ultrasonic transmission frequencies of 15 MHz or higher.
  • the acoustic lens layer in the acoustoacoustic probe of the present invention can, for example, reduce the speed of sound to less than 900 m/s, and can be used at a distance of 0.1 to 20 mm from the body surface at an ultrasonic frequency of 10 MHz or more and less than 50 MHz. Sufficiently accurate information can be obtained about biological tissue at depth.
  • the acoustic lens layer of the acoustic wave probe of the present invention particularly functions to solve the conventional problems will be described in detail. Note that the acoustic wave probe of the present invention exhibits excellent effects on devices other than those described below.
  • PAI Photoacoustic wave measurement device using photoacoustic wave imaging - Photoacoustic imaging
  • the ultrasonic wave in the ultrasonic endoscope described in Japanese Patent Application Laid-open No. 2008-311700 has a longer signal line cable than that of the body surface transducer, so the sensitivity of the transducer cannot be improved due to cable loss. This is a challenge. Furthermore, it is said that there is no effective means for improving sensitivity for the following reasons.
  • an amplifier circuit, an AD conversion IC (analog-to-digital conversion integrated circuit), etc. can be installed at the tip of the transducer.
  • an ultrasound endoscope since an ultrasound endoscope is used by being inserted into the body, the installation space for the transducer is narrow, and it is difficult to install an amplifier circuit, AD conversion IC, etc. at the tip of the transducer.
  • piezoelectric single crystals used in transducers in body surface ultrasound diagnostic equipment are difficult to apply to transducers with ultrasound transmission frequencies of 10 to 15 MHz or higher due to their physical properties and process suitability. .
  • the ultrasonic probe in an ultrasonic endoscope generally has an ultrasonic transmission frequency of 10 to 15 MHz or more, it is difficult to improve the sensitivity using a piezoelectric single crystal material.
  • the acoustic lens layer used in the acoustic wave probe of the present invention by using an acoustic lens obtained from a specific acoustic wave probe composition, endoscopic vision can be improved. It is possible to improve the sensitivity of mirror ultrasound transducers. Furthermore, even when using the same ultrasound transmission frequency (for example, 15 MHz), the acoustic lens layer described in International Publication No. 2017/130890 can be used as an acoustic lens layer used in the acoustic wave probe of the present invention in an ultrasound transducer for an endoscope. As described above, when an acoustic lens obtained from a specific composition for an acoustic wave probe is used, it is particularly effective.
  • test piece of the base material (B-4) was treated with a Xe excimer UV irradiation device "ASM86 Excimer” (trade name, manufactured by Asumi Giken Co., Ltd., center wavelength 172 nm), and the base material (B-4) was UV2 pretreated. ) was prepared.
  • a test piece of the base material (B-4) was treated with a plasma treatment device "PM100" (trade name, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) to prepare a plasma pretreated base material (B-4).
  • corona discharge surface modification device "Corona Master PS-1M” (trade name, manufactured by Shinko Denki Keiso Co., Ltd.), and the corona pretreated base material (B -4) was prepared.
  • intermediate layer liquid (m-2) 2.4 g of hydrolyzed silicate "HAS-1" (trade name, manufactured by Nippon Colcoat Co., Ltd., silica content 21%) and N-2-(aminoethyl)-3 0.3 g of -aminopropylmethyldimethoxysilane (trade name: KBM-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 7.3 g of methanol were mixed to obtain an intermediate layer liquid (m-2).
  • (3) Formation of intermediate layer liquids (m-3) to (m-25) In the same manner as in (m-1) and (m-2) above, perform the process of mixing each component listed in Table A below. Intermediate layer solutions (m-3) to (m-25) were obtained.
  • the silica content means the proportion of the hydrolyzed silicate compound or the silicate compound having a hydrolyzable group in the product based on mass. Moreover, the content of each component described in the table is based on mass.
  • Silane coupling agent (Silane coupling agent) (SI-1): N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane (trade name: KBM-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • SI-2 3-aminopropyltrimethoxysilane (trade name: KBM-903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • SI-3 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride (trade name: X-12-967C, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • SI-4 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (trade name: KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • TI-1 Isopropyl tri(N-aminoethyl-aminoethyl) titanate (trade name: Prene Act 44, manufactured by Ajinomoto Fine Techno)
  • TI-2 Diisopropylbis(dioctylpyrophosphate) titanate (Product name: Prene Act 38S, manufactured by Ajinomoto Fine Techno, Inc.)
  • TI-3 Isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate (product name: Prene Act 9SA, manufactured by Ajinomoto Fine Techno)
  • TI-4 Tetra n-butyl titanate (product name: ORGATIX TA-21, manufactured by Matsumoto Fine Chemicals)
  • Aluminum alkoxide compound (Aluminum alkoxide compound) (AL-1): Aluminum trisacetylacetonate (product name: ORGATIX AL-3100, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) (AL-2): Aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate (product name: ORGATIX AL-3200, manufactured by Matsumoto Fine Chemicals) (AL-3): Aluminum trisethyl acetoacetate (product name: ORGATIX AL-3215, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) (AL-4): Aluminum sec-butoxide (product name: ASBD, manufactured by Kawaken Fine Chemicals)
  • ZR-1 Zirconium alkoxide compound
  • ZR-2 Zirconium tetraacetylacetonate
  • ZR-2 Zirconium lactate ammonium salt
  • ZR-3 Zirconium tri-n-butoxy monoacetylacetonate
  • ORGATIX ZC-540 Zirconium tetra n-butoxide
  • ORGATIX ZA-65 Zirconium alkoxide compound
  • resin for acoustic lens (1) Preparation of resin for acoustic lenses (L-1) Vinyl-terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer (“PDV-0535” manufactured by Gelest, mass average molecular weight 47,500, diphenylsiloxane amount 5 mol%) 54.0 parts by mass , 1.0 parts by mass of polymethylhydrosiloxane ("HMS-991” manufactured by Gelest, mass average molecular weight 1,600), true spherical surface-treated silica ("QSG-30” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average primary particle diameter) 30 nm, methyltrimethoxysilane and hexamethyldisilazane (HMDS) surface treated product, 45.0 parts by mass of methanol hydrophobicity 67% by mass) were kneaded in a kneader for 2 hours at a set temperature of 23°C to form
  • the intermediate layer liquid (m-1) is applied to the entire treated surface of the UV1 pretreated base material (B-1) with a cotton swab, and dried at 50°C for 15 minutes to form the intermediate layer (M-1). formed.
  • the base material provided with this intermediate layer was set in a mold, and the acoustic lens resin (L-1), which had been degassed and mixed in advance, was poured onto the treated surface until the thickness of the lens resin was 1 mm (the total thickness of the laminate).
  • Laminate No. 2 was placed so that the thickness was about 2 mm) and then cured at 100° C. for 10 minutes to form a laminate No.
  • Laminate No. 101 to 140 are acoustic wave probes of the present invention
  • laminate No. 101 to 140 are acoustic wave probes of the present invention
  • c01 to c07 are acoustic wave probes for comparison.
  • the average layer thickness of the intermediate layer (M) was calculated as follows. The laminate produced above was randomly cut at five locations, and the cross section of each intermediate layer (M) was observed at 50,000x using a scanning electron microscope (S-5500 (trade name), manufactured by Hitachi High-Technologies). The thickness of the intermediate layer (M) was obtained at one point for each cross section. The average value of the five thickness values obtained was defined as the average layer thickness. In the table below, it is described in the column of film thickness.
  • Test Example 1 Evaluation of peel strength A test piece measuring 80 mm in length x 10 mm in width (approximately 2 mm in thickness) was cut out from the laminate produced above to obtain a laminate test piece. A 1 cm wide incision was made in the intermediate layer on each 10 mm wide side of this laminated test piece. The 90° peel strength between the base material (B) and the acoustic lens layer (L) was measured at 25°C for the laminated test piece with the cut made on the acoustic lens layer side of the cut of 1 cm width.
  • the measurement was carried out by grasping the edge of the acoustic lens layer and peeling it off by 20 mm along the longitudinal direction at a peeling rate of 2 mm/min while keeping the angle between the base material and the acoustic lens layer at 90°.
  • the peel strength is a value measured using a force gauge, and the unit is N/cm.
  • the average value of the measured peel strength over the entire range was applied to the following criteria for evaluation. ⁇ Peel strength evaluation criteria> AA: 12 N/cm or more, or cohesive failure of the resin constituting the acoustic lens layer occurred.
  • Test Example 2 Evaluation of heat cycle durability The laminated test piece prepared in Test Example 1 above was heated at -20°C using a constant temperature and humidity machine (manufactured by Satake Kagaku Kikai Kogyo Co., Ltd., KHWV-40HP (trade name)). A heat cycle test was conducted for 500 cycles, each cycle consisting of 2 hours at 60°C. The 90° peel strength of the laminated test piece after 500 cycles of the heat cycle test was measured by the method described in Test Example 1 above.
  • PSB (1) The 90° peel strength before the heat cycle treatment measured in Test Example 1 above is referred to as "PSB (1)”, and the 90 ° peel strength after the above heat cycle treatment is referred to as "PSA (1)", and "PSB (1)”
  • the ratio of "PSA(1)” to "PSA(1)” ⁇ (PSA(1)/PSB(1)) ⁇ 100(%) ⁇ was determined and evaluated by applying it to the following criteria.
  • Test Example 3 Evaluation of Hydrogen Peroxide Plasma Sterilization Resistance
  • the laminated test piece prepared in Test Example 1 above was subjected to the advanced course of a hydrogen peroxide gas sterilizer ("Sterrad (registered trademark) NX" manufactured by ASP).
  • the low temperature plasma sterilization process was repeated 50 times.
  • the 90° peel strength of the laminated test piece after 50 hydrogen peroxide plasma sterilization tests was measured by the method described in Test Example 1 above.
  • the laminated test piece was prepared with the acoustic lens layer (L) on the upper side and the base material (B) on the lower side, and hydrogen peroxide gas and stronger hydrogen peroxide generated by irradiating this with plasma.
  • PSB (2) The 90° peel strength before hydrogen peroxide plasma sterilization measured in Test Example 1 above is referred to as "PSB (2)", and the 90 ° peel strength after the above hydrogen peroxide plasma sterilization test is designated as "PSA (2)".
  • B-6 Phenol resin (trade name: Sumikon PM-760, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) heated and cured at 180° C. for 30 minutes.
  • B-7) Non-PEs (unsaturated polyester) resin (trade name: U-Pica 4072, manufactured by Japan U-Pica Co., Ltd.) cured by heating at 100° C. for 24 hours.
  • B-8) PI (polyimide) resin (thermosetting polyimide resin, product name: Kapton, manufactured by DuPont-Toray)
  • B-9) Melamine resin (trade name: Mulus MBF-C, manufactured by Panasonic Corporation) heated and cured at 150° C. for 10 minutes.
  • UV1, UV2, plasma, corona respectively mean the aforementioned UV1 pretreatment, UV2 pretreatment, plasma pretreatment, and corona pretreatment. "-" indicates that no preprocessing is performed.
  • Acoustic lens layer (L) Acoustic lens layers (L-1) to (L-5): Each was produced using the above-mentioned acoustic lens resins (L-1) to (L-5).
  • Comparative laminate No. Sample c01 does not meet the requirements of the present invention in that the base material and the acoustic lens layer defined by the present invention are directly laminated together without an intermediate layer. Laminate No. of this comparison. c01 had low initial peel strength, poor initial adhesion, and poor hydrogen peroxide plasma sterilization resistance. Comparative laminate No. Although c02 to c06 have an intermediate layer interposed between the base material and the acoustic lens layer defined in the present invention, they do not meet the regulations of the present invention in that the intermediate layer does not contain a siloxane compound derived from a hydrolyzed silicate compound. do not have. These comparative laminate No.
  • Comparative laminate No. c07 is a layer formed by curing a room temperature curable silicone in which the acoustic lens layer does not contain a structural unit having a phenyl group, although an intermediate layer defined in the present invention is interposed between the base material and the acoustic lens layer. In some respects it does not meet the provisions of the invention.
  • Laminate No. of this comparison. c07 had poor hydrogen peroxide plasma sterilization resistance.
  • laminate No. 1 defined in the present invention is formed by laminating a base material, an intermediate layer, and an acoustic lens layer in this order. Nos. 101 to 140 all have high initial peel strength, and maintain 20% or more of the initial peel strength after hydrogen peroxide plasma sterilization, and have excellent initial adhesion and hydrogen peroxide plasma sterilization resistance. I understand that.

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Abstract

基材と、上記基材上の中間層と、上記中間層上の音響レンズ層とを有し、 上記中間層がシロキサン化合物を含有する層であって、このシロキサン化合物が、加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有し、 上記音響レンズ層が、室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であって、上記室温硬化性シリコーンがフェニル基を有する構成単位を含む、音響波プローブ、音響波測定装置、超音波診断装置。

Description

音響波プローブ、音響波測定装置、並びに、超音波診断装置
 本発明は、音響波プローブ、音響波測定装置、並びに、超音波診断装置に関する。
 音響波測定装置においては、音響波を被検対象若しくは部位(以下、単に対象物という)に照射し、その反射波(エコー)を受信して信号を出力する音響波プローブが用いられる。この音響波プローブで受信した反射波から変換された電気信号を画像として表示する。これにより、被検対象内部が映像化して観察される。
 音響波としては、超音波及び光音響波など、被検対象又は測定条件などに応じて適切な周波数を有するものが選択される。
 例えば、超音波診断装置は、被検対象内部に向けて超音波を送信し、被検対象内部の組織で反射された超音波を受信し、画像として表示する。光音響波測定装置は、光音響効果によって被検対象内部から放射される音響波を受信し、画像として表示する。光音響効果とは、可視光、近赤外光又はマイクロ波等の電磁波パルスを被検対象に照射した際に、被検対象が電磁波を吸収して発熱し熱膨張することにより、音響波(典型的には超音波)が発生する現象である。
 音響波測定装置は、被検対象である生体との間で音響波の送受信を行うため、例えば、生体(典型的には人体)との音響インピーダンスの整合性が要求され、また音響波減衰量の抑制が求められる。
 例えば、音響波プローブの1種である超音波診断装置用探触子(超音波プローブとも称される)は、超音波を送受信する圧電素子と、生体に接触する部分である音響レンズとを備える。圧電素子から発振される超音波は音響レンズを透過して生体に入射される。音響レンズの音響インピーダンス(密度×音速)と生体の音響インピーダンスとの差が大きいと、超音波が生体表面で反射されてしまい超音波が効率良く生体内に入射されない。結果、良好な分解能を得ることが困難となる。また、超音波を高感度で送受信するためには、音響レンズの超音波減衰量を小さく抑えることが望まれる。
 このため、音響レンズの材料の1つとして、生体の音響インピーダンス(人体の場合、1.4~1.7×10kg/m/sec)に近く、超音波減衰量の小さいシリコーン樹脂が用いられている。また、圧電素子と音響レンズ間での音響インピーダンスの差を小さくし、超音波を効率よく送受信するため、圧電素子と音響レンズとの間には、通常、音響整合層が設けられている。
 また、音響波測定装置の使用においては、音響波プローブを生体にこすり付けるようにして音響波の送受信を行う。したがって、生体にこすり付け、ときには押圧して使用される部分である音響レンズには高い機械強度が求められる。シリコーン樹脂は一般に柔らかく、機械強度に劣るために、シリコーン樹脂に無機フィラーを混合したり、架橋構造を導入したりして、機械強度の向上が図られている。
 例えば、特許文献1には、ビニル基を有するポリシロキサンと、分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリシロキサンと、平均一次粒子径が16nmを越え100nm未満であり、かつ表面処理されたシリカ粒子とを含むポリシロキサン混合物を含有する音響波プローブ用組成物が記載されている。
 また、特許文献2には、超微細加工超音波トランスデューサ(MUT)セルのアレイを備えた仰角集束型超音波プローブであって、上記アレイと室温硬化性シリコーンゴム製のレンズとの間に、シリケート、有機金属化合物又は反応性オルガノシランからなる定着剤を含有する定着材層を含むプローブが記載されている。
国際公開第2017/130890号 特開2005-103294号公報
 人体を診察ないし治療するために用いられる音響波プローブは、通常、人体に直接接触して用いられる。例えば、経腟、経直腸又は経食道等の体腔内処置に使用される体腔内プローブは粘膜に触れる可能性が高く、無菌組織、血液に接触する可能性がある。また、腹部又は骨盤等のスキャンに使う体表用プローブも、処理によっては、無菌組織、創傷のある皮膚、粘膜、傷のない皮膚に接触する可能性がある。
 このため、音響波プローブには、菌の感染を防ぐため、消毒を越える滅菌レベルの高い清浄性が求められる。このような滅菌処理としては、低温処理が可能なEOG(エチレンオキシドガス)による滅菌処理が広く行われており、また、過酸化水素プラズマ処理の適用も望まれるようになってきている。
 本発明者の検討の結果、上記特許文献1に記載されるように音響整合層上に音響レンズが直接配されてなる音響波プローブでは音響整合層と音響レンズとの密着性が低く、上記特許文献2に記載のシリケート、有機金属化合物又は反応性オルガノシランからなる定着剤を含有する定着材層を音響整合層と音響レンズとの間に介した超音波プローブであっても、過酸化水素プラズマ滅菌処理に繰り返し付されると、音響整合層と音響レンズとの間の密着性が低下することがわかってきた。この密着性の低下は音響波プローブの性能低下を引き起こす。したがって、音響波プローブには高度な滅菌耐久性が求められる。
 本発明は、密着性に優れ、滅菌耐久性に優れた音響波プローブ、音響波プローブを備えた音響波測定装置又は超音波診断装置を提供することを課題とする。
 本発明者は上記課題に鑑み鋭意検討した結果、音響整合層等の基材と音響レンズ層との間に中間層を設け、この音響レンズ層を、フェニル基を有する構成単位を含む室温硬化性シリコーンを硬化してなる層とし、上記中間層を、シロキサン化合物を含有する層であって、このシロキサン化合物が加水分解シリケート化合物由来の構成成分を含む構成とすることにより、上記課題を解決できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づき更に検討を重ねて完成されるに至ったものである。
 上記の課題は以下の手段により解決された。
<1>
 基材と、上記基材上の中間層と、上記中間層上の音響レンズ層とを有し、
 上記中間層がシロキサン化合物を含有する層であって、このシロキサン化合物が、加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有し、
 上記音響レンズ層が、室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であって、上記室温硬化性シリコーンがフェニル基を有する構成単位を含む、音響波プローブ。
<2>
 上記基材が、鉄、非鉄金属、金属以外の無機材料、及び、有機材料のうちの少なくとも1種を含む、<1>に記載の音響波プローブ。
<3>
 上記非鉄金属が、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケル、銅、鉛、亜鉛、錫、クロム、タングステンもしくはコバルト、又は、これらの金属の少なくとも2種の合金のうちの少なくとも1種を含む、<2>に記載の音響波プローブ。
<4>
 上記の金属以外の無機材料が、ガラス、セラミックス及びグラファイトのうちの少なくとも1種を含む、<2>又は<3>に記載の音響波プローブ。
<5>
 上記有機材料が、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくとも1種を含む、<2>~<4>のいずれか1つに記載の音響波プローブ。
<6>
 上記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂及びポリフェニレンスルフィド樹脂のうちの少なくとも1種を含む、<5>に記載の音響波プローブ。
<7>
 上記熱可塑性樹脂が架橋した熱可塑性樹脂である、<5>又は<6>に記載の音響波プローブ。
<8>
 上記基材が、上記中間層側表面に親水化処理が施された基材である、<1>~<7>のいずれか1つに記載の音響波プローブ。
<9>
 上記基材が、上記中間層側表面に、紫外線処理、オゾン処理、プラズマ処理及びコロナ処理のうちの少なくとも1つの処理が施された基材である、<8>に記載の音響波プローブ。
<10>
 上記中間層が、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物のうちの少なくとも1種由来の構成成分を含む、<1>~<9>のいずれか1つに記載の音響波プローブ。
<11>
 上記室温硬化性シリコーンが、ビニルシリコーンとヒドロシリコーンとを含むシリコーン組成物である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の音響波プローブ。
<12>
 上記シリコーン組成物が、表面処理酸化物粒子を含む、<11>に記載の音響波プローブ。
<13>
 上記シリコーン組成物が、表面処理球状シリカ粒子を含む、<12>に記載の音響波プローブ。
<14>
 上記音響波プローブが超音波プローブである、<1>~<13>のいずれか1つに記載の音響波プローブ。
<15>
 <1>~<13>のいずれか1つに記載の音響波プローブを備える音響波測定装置。
<16>
 <14>に記載の音響波プローブを備える超音波診断装置。
 本発明において、「金属アルコキシド化合物(例えば、後述のアルミニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物及びチタンアルコキシド化合物)」とは、金属原子にアルコキシ基が少なくとも1つ結合した構造を有する化合物を意味する。このアルコキシ基は置換基を有していてもよい。この置換基は1価でもよく、2価(例えばアルキリデン基)でもよい。また、1つの金属原子に結合する2つのアルコキシ基が互いに結合して環を形成していてもよい。
 本発明において、特定の符号で示された置換基や連結基等(以下、置換基等という)が複数あるとき、あるいは複数の置換基等を同時若しくは択一的に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよいことを意味する。また、特に断らない場合であっても、複数の置換基等が隣接するときにはそれらが互いに連結したり縮環したりして環を形成していてもよい意味である。
 本発明において置換ないし無置換を明記していない置換基(連結基についても同様)については、所望の効果を奏する範囲で、その基に任意の置換基を有していてもよい意味である。これは置換ないし無置換を明記していない化合物についても同義である。
 本発明において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、基全体の炭素数を意味する。つまり、この基がさらに置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素数を意味する。
 本発明において、「Si-H基」及び「Si-OH基」は、ケイ素原子上に記載を省略した3つの結合手をさらに有する基を意味する。また、[-Si-O]は、ケイ素原子上に記載を省略した2つの結合手をさらに有する基を意味する。
 本発明において「反応性官能基」とは、通常よりも広義の意味で用いている。すなわち、他の基との間で反応を生じて共有結合などを形成する基の他、他の基との間で相互作用(イオン的相互作用、水素結合等)を生じる基を含む意味である。なお、本発明において無置換アルコキシ基は反応性官能基を有する構造ではないものとする。
 また、本発明において「~」を用いて表される数値範囲は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本発明の音響波プローブは、初期密着性に優れ、滅菌耐久性にも優れる。また、本発明の音響波測定装置及び超音波診断装置は、上記優れた性能を有する音響波プローブを有する。
図1は、音響波プローブの一態様であるコンベックス型超音波プローブの一例についての斜視透過図である。
<<音響波プローブ(音響波探触子)>>
 本発明の音響波プローブは、基材と、上記基材上の中間層と、上記中間層上の音響レンズ層とを有し、上記中間層がシロキサン化合物を含有する層であって、このシロキサン化合物が、加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有し、上記音響レンズ層が、室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であって、上記室温硬化性シリコーンがフェニル基を有する構成単位を含む、音響波プローブである。
 本発明の音響波プローブは初期密着性に優れ、しかも、滅菌耐久性に優れる。この理由は定かではないが、中間層に含有されるシロキサン化合物は加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有し、音響レンズ層が室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であるため、この加水分解シリケート化合物が有する親水性基(シラノール基[Si-OH])と、室温硬化性シリコーンにおけるヒドロシリル基[Si-H]との反応により、中間層と音響レンズ層との界面で化学結合が形成されていることが一因であると考えられる。さらに、本発明における音響レンズ層は、フェニル基を有する構成単位を含む室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であるため、音響レンズ層中に存在する分子サイズの大きいフェニル基によって、強力な化学力を有する過酸化水素プラズマ滅菌処理を受けた場合であっても、過酸化水素ガス及びプラズマ照射により発生する過酸化水素ガスの分解、活性化物等(以下、「過酸化水素ガス等」と略す。)の透過を抑制でき、音響レンズ層と中間層との界面、さらには中間層と音響整合層等の基材との界面に到達する過酸化水素ガス等の量を低減できることも一因と考えられる。過酸化水素ガス等は、有機成分、特に界面近傍の材料の接着に寄与する化学結合を切断させることがあるところ、本発明の構成により、優れた過酸化水素プラズマ滅菌耐性を示すことができると考えられる。
<基材>
 本発明の音響波プローブにおける基材は特に制限されず、音響波プローブにおける音響整合層等の、音響レンズ層周辺の構成部材に用いられるものを広く採用することができる。
 すなわち、本発明の音響波プローブは、通常の音響波プローブにおいて音響レンズ層周辺に位置する構成部材と、上記音響レンズ層とを、上記中間層を介して接着してなる構成を有する。上記音響レンズ層周辺に位置する構成部材のうち、上記中間層により上記音響レンズ層と接着されてなる構成部材が、本発明の音響波プローブにおける基材となる。
 音響整合層は上記基材として好適であり、音響整合層は上記中間層を介して上記音響レンズ層と接着されてなることが好ましい。
 上記基材は、鉄、非鉄金属、金属以外の無機材料、及び、有機材料のうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。
 本発明においては、金属材料のうち鉄元素を含むものを鉄に分類し、金属材料のうち鉄元素を含まないものを非鉄金属に分類する。
 すなわち、上記鉄には、鉄元素からなる純鉄の他に、鉄元素と、非鉄金属元素及び/又は非金属元素との合金も含まれる。このような鉄元素を含む合金としては、例えばステンレススチールが挙げられる。
 上記非鉄金属としては、例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケル、銅、鉛、亜鉛、錫、クロム、タングステン、コバルト、バナジウムもしくは金、又は、これらの金属の少なくとも2種の合金が挙げられる。
 上記金属材料としては、過酸化水素プラズマ滅菌耐性により優れる観点から、非鉄金属であることが好ましい。
 上記非鉄金属は、過酸化水素に対する触媒作用が低い観点から、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケル、銅、鉛、亜鉛、錫、クロム、タングステンもしくはコバルト、又は、これらの金属の少なくとも2種の合金のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、アルミニウム、チタン、ニッケル、銅、クロム、タングステンもしくはコバルト、又は、これらの金属の少なくとも2種の合金のうちの少なくとも1種を含むことがより好ましく、銅、アルミニウムもしくはタングステン、又は、これらの金属の少なくとも2種の合金のうち少なくとも1種を含むことがさらに好ましく、銅、アルミニウム又はこれらの金属の合金のうち少なくとも1種を含むことが特に好ましい。
 上記の金属以外の無機材料としては、例えば、ガラス、セラミックス及びグラファイトが挙げられ、ガラス、セラミックス及びグラファイトのうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。
 上記ガラスとしては、例えば、ナトリウムソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラス及び無アルカリガラスが挙げられる。
 上記セラミックスとは、金属元素及び非金属元素のうちの少なくとも1種の元素の酸化物、炭化物、窒化物又はホウ化物等の無機化合物を意味し、例えば、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素及び窒化ケイ素が挙げられる。
 上記グラファイト(黒鉛)としては、天然黒鉛及び人造黒鉛が挙げられる。
 上記有機材料は、通常は固体材料であり、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくとも1種を含むことが好ましい。
 上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂)、アクリロニトリル-スチレン共重合体樹脂等のスチレン系樹脂、アクリル樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂などのポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、並びに、熱可塑性ポリノルボルネン樹脂等の熱可塑性ポリシクロオレフィン樹脂が挙げられる。
 上記熱可塑性樹脂は、超音波プローブとするための切断、切削等の二次加工性に優れる観点から、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂及びポリフェニレンスルフィド樹脂のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、中でも過酸化水素プラズマ滅菌耐性及びヒートサイクル耐性により優れる観点から、架橋した熱可塑性樹脂を含むことがより好ましく、架橋したポリスチレン系樹脂を含むことがさらに好ましい。
 なお、架橋した熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂中に架橋構造が導入されている樹脂であればよく、架橋構造については、特に制限なく常法により導入することができる。
 上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及び、熱硬化性ポリノルボルネン樹脂等の熱硬化性ポリシクロオレフィン樹脂が挙げられる。
 なお、上記不飽和ポリエステル樹脂とは、フマル酸、無水マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸とエチレングリコールなどの二価アルコールとの重縮合により生成した不飽和ポリエステルを、スチレン、メチルメタクリレートなどの重合性モノマーに溶解させた樹脂を意味する。
 上記熱硬化性樹脂は、過酸化水素プラズマ滅菌耐性をより高める観点から、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び熱硬化性ポリシクロオレフィン樹脂のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂及び熱硬化性ポリアミドイミド樹脂のうちの少なくとも1種を含むことがより好ましい。
 上記有機材料としては、過酸化水素プラズマ滅菌耐性及びヒートサイクル耐性をより高める観点から、熱硬化性樹脂及び架橋した熱可塑性樹脂のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、熱硬化性ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び架橋ポリスチレン樹脂のうちの少なくとも1種を含むことがより好ましい。
 上記基材としては、過酸化水素プラズマ滅菌耐性をより高める観点から、非鉄金属、金属以外の無機材料、及び、有機材料のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、過酸化水素プラズマ滅菌耐性に加えてヒートサイクル耐性もより高め観点から、金属以外の無機材料、及び、有機材料のうちの少なくとも1種を含むことがより好ましく、過酸化水素プラズマ滅菌耐性及びヒートサイクル耐性をさらに高める観点から、熱硬化性樹脂及び架橋した熱可塑性樹脂のうちの少なくとも1種を含むことがさらに好ましい。
 上記基材に含まれる、鉄、非鉄金属、金属以外の無機材料、及び、有機材料の合計含有量は特に制限されず、例えば、80質量%以上とすることができ、90質量%以上が好ましく、100質量%であってもよい。
 なお、上記基材に含まれる、鉄、非鉄金属、金属以外の無機材料、及び、有機材料を特定の材質(材料)に限定した場合には、限定した材質についての合計含有量について、例えば、80質量%以上とすることができ、90質量%以上が好ましく、100質量%であってもよい。したがって、上記基材が鉄と有機材料とを含み、非鉄金属を含まず、金属以外の無機材料も含まない場合、基材中の鉄と有機材料との合計含有量を上記好ましい含有量とすることができる。
 上記基材は、上記中間層側表面に親水化処理が施された基材であることが、基材と中間層との密着性を向上させる観点から好ましい。親水化処理された基材表面には、中間層に含有される加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有するシロキサン化合物との反応点(親水性基)が多く存在するため、剥離強度をより向上させることができ、ヒートサイクル及び過酸化水素プラズマ滅菌後においても剥離強度を優れたレベルで維持することができる。
 上記親水化処理は、中間層に含有される加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有するシロキサン化合物との反応点を基材表面に付与(導入)できる限り特に制限されず、例えば、紫外線(UV)処理、オゾン処理、プラズマ処理及びコロナ処理のうちの少なくとも1つの処理が挙げられる。なお、これらの処理を2つ以上施す場合には、2つ以上の処理を同時に行ってもよく、別々に行ってもよい。
 UV処理、オゾン処理、プラズマ処理及びコロナ処理については、本発明の効果を損なわない限り、通常の方法により行うことができる。
 上記親水化処理は、ヒートサイクル耐性及び過酸化水素プラズマ滅菌耐性をより高める観点から、UV処理、プラズマ処理及びコロナ処理のうちの少なくとも1つの処理が好ましく、UV処理及びプラズマ処理のうちの少なくとも1つの処理がより好ましい。
<中間層>
 本発明の音響波プローブにおける中間層は、シロキサン化合物を含有する層であって、このシロキサン化合物は、加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有する。
 上記シロキサン化合物とは、シロキサン結合([-Si-O])の繰り返し構造を有する化合物であり、加水分解シリケート化合物が有するシラノール基(Si-OH基)同士の重縮合により得られるオリゴマー又はポリマーである。
 上記加水分解シリケート化合物とは、加水分解性基を有するシリケート化合物における加水分解性基を加水分解してシラノール基へと変換してなる化合物である。
 なお、シリケート化合物とは、1つのSi原子の周りにO原子が4つ配位した構造を有する化合物を意味し、O原子が4つ配位したSi原子は化合物中に複数存在していてもよい。O原子が4つ配位したSi原子の個数が1つであるものをシリケートモノマー(シラン化合物とも称される。)、O原子が4つ配位したSi原子の個数が2つ以上であるものをシリケートオリゴマーと称す。
 本発明においては、加水分解シリケート化合物は加水分解シリケートオリゴマーであることが好ましい。
 上記加水分解シリケート化合物における加水分解率は、本発明の効果が得られる限り特に制限されず、例えば、50%以上であればよく、なかでも、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましい。加水分解性基を有するシリケート化合物を後述するように、酸又は塩基の存在下で加水分解を行った場合には、通常、使用する水の量に応じた加水分解率の加水分解シリケート化合物を得ることができる。後述の実施例で使用する、市販品もしくは加水分解して得られる加水分解シリケート化合物の加水分解率は80%以上である。
 なお、加水分解シリケート化合物における加水分解率とは、加水分解シリケート化合物が有する加水分解性基の数Xとシラノール基中のヒドロキシ基の数XOHとを用い、下記計算式より算出される値である。なお、-Si(OH)におけるヒドロキシ基の数XOHは3個と計算する。
 加水分解シリケート化合物における加水分解率=100%×XOH/(X+XOH
 加水分解シリケート化合物は、市販品を購入して使用してもよく、例えば、日本コルコート社製のシリケート加水分解液であるコルコートPX、コルコートN-103X、HAS-1、HAS-6、HAS-10(いずれも商品名)等を用いることができる。
 また、加水分解性基を有するシリケート化合物を加水分解することにより得た化合物を加水分解シリケート化合物として用いることもできる。
 加水分解反応は、加水分解性基を有するシリケート化合物を、触媒としての酸又は塩基の存在下で反応させることにより、進行させることができる。これに対して、酸又は塩基の存在しない中性条件では、加水分解反応はほとんど進行しない。
 触媒として用いられる酸又は塩基としては、シリケート化合物の加水分解反応に通常使用される酸又は塩基を特に制限することなく使用することができる。
 なかでも、塩基を触媒とする場合にはゲル化が進行しやすい観点から、酸触媒を用いることが好ましく、塩酸を用いることがより好ましい。
 加水分解反応に使用する水の量は、所望の加水分解率に応じて、適宜に調整することができる。
 加水分解反応に用いられる溶媒としては、加水分解性基を有するシリケート化合物及び水が可溶な溶媒を用いることができ、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチルセロソルブ等のアルコール溶媒を1種又は2種以上を混合して用いることが好ましい。
 加水分解反応の反応時間については、適宜調整することができ、例えば、1~24時間とすることができる。
 加水分解性基としては、例えば、アルコキシ基(アルキルオキシ基)、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、アミノオキシ基、オキシム基及びアミド基が挙げられ、アルコキシ基が好ましい。
 アルコキシ基中のアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもよい。このアルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~10が更に好ましく、1又は2が特に好ましい。アルキル基の具体例として、メチル、エチル、イソプロピル、ブチル及びシクロペンチルが挙げられる。
 アシルオキシ基、アミノオキシ基、オキシム基及びアミド基がアルキル基で置換されている場合、アシルオキシ基、アミノオキシ基、オキシム基及びアミド基中におけるアルキル基としては、上記アルコキシ基中のアルキル基の記載を適用することができる。
 アルケニルオキシ基の中のアルケニル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもよい。このアルケニル基の炭素数は、2~30が好ましく、2~20がより好ましく、2~10が更に好ましい。
 加水分解性基を有するシリケート化合物のうち、シリケートモノマーであるものとしては、例えば、テトラアルコキシシラン化合物を挙げることができる。
 上記テトラアルコキシシラン化合物は特に制限されず、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシランが挙げられる。
 また、上記テトラアルコキシシラン化合物と、トリアルコキシシラン化合物及び/又はジアルコキシシラン化合物との混合物を加水分解することにより、加水分解シリケート化合物を得ることもできる。上記トリアルコキシシラン化合物及びジアルコキシシラン化合物は、1つのSi原子の周りにO原子が3つ又は2つ配位した構造を有する化合物であり、シリケート化合物には分類されない。
 混合物の加水分解反応の条件については、上述の加水分解性基を有するシリケート化合物の加水分解反応の条件を適用することができる。
 上記トリアルコキシシラン化合物は特に制限されず、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランが挙げられる。
 上記ジアルコキシシラン化合物は特に制限されず、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランが挙げられる。
 加水分解性基を有するシリケート化合物のうち、シリケートオリゴマーは、シリケートモノマーの加水分解縮合反応によって得ることができる。加水分解性基を有するシリケート化合物のうち、シリケートオリゴマーとしては、例えば、上述のテトラアルコキシシラン化合物の加水分解縮合物、上述のテトラアルコキシシラン化合物と、トリアルコキシシラン化合物及び/又はジアルコキシシラン化合物との混合物の加水分解縮合物を挙げることができる。
 シリケートオリゴマーが有する、O原子が4つ配位したSi原子の個数は、2~200が好ましく、2~120がより好ましい。
 なかでも、テトラアルコキシシランの加水分解縮合物が好ましく、テトラメトキシシラン及び/又はテトラエトキシシランの加水分解縮合物がより好ましく、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランの加水分解縮合物が更に好ましい。
 加水分解性基を有するシリケート化合物は、市販品を購入して使用してもよく、例えば、シリケートモノマーとしては、日本コルコート社製のエチルシリケート28、N-プロピルシリケート、N-ブチルシリケート(いずれも商品名)等を挙げることができ、シリケートオリゴマーとしては、日本コルコート社製のエチルシリケート40、エチルシリケート48、メチルシリケート51、メチルシリケート53A、EMS-485(いずれも商品名)、三菱ケミカル社製のMKCシリケートMS51、MS56、MS57、MS56S(いずれも商品名)等を用いることができる。
 加水分解シリケート化合物は、メチル及びエチル以外の有機基を有しないことが好ましい。
 加水分解シリケート化合物の重量平均分子量は特に制限されず、例えば、100~10,000が好ましく、150~4,000がより好ましく、200~2,500が特に好ましい。
 本願明細書に記載の化合物の重量平均分子量又は数平均分子量は以下のようにして決定される。
 重量平均分子量又は数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によってポリスチレン換算の分子量として計測することができる。
 具体的には、GPC装置HLC-8220(商品名、東ソー社製)を用い、溶離液としてテトラヒドロフランを用い、カラムはG3000HXL+G2000HXL(いずれも商品名、東ソー社製)を用い、23℃で流量は1mL/minで、RI(示差屈折率)で検出できる。
 本発明の音響波プローブは、中間層であるシロキサン化合物を含有する層が、基材及び音響レンズ層の少なくとも一方と反応した形態を包含する。例えば、中間層は、シロキサン化合物が有するヒドロキシ基が音響レンズ層又は基材の表面の基と反応して存在し得るものである。
 中間層中におけるシロキサン化合物の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。上限値に特に制限はなく、例えば100質量%以下であり、99質量%以下であることが好ましく、98質量%以下であることがより好ましい。すなわち、上記の中間層中におけるシロキサン化合物の含有量は、50~100質量%が好ましく、70~99質量%がより好ましく、80~98質量%が更に好ましい。
 中間層の形成に用いられる液(溶媒を含んでもよい)中における加水分解シリケート化合物の含有量は、例えば、1質量%以上が好ましく、より好ましくは2質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上、特に好ましくは4質量%以上である。上限値に特に制限はなく、例えば100質量%以下であり、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。すなわち、上記の中間層の形成に用いられる液(溶媒を含む)中における加水分解シリケート化合物の含有量は、1~100質量%が好ましく、2~70質量%がより好ましく、3~50質量%が更に好ましく、4~25質量%が特に好ましい。
 本発明において、より優れた剥離強度を得る観点から、中間層は、さらに、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物のうちの少なくとも1種由来の構成成分を含むことが好ましく、ヒートサイクル耐性及び過酸化水素プラズマ滅菌耐性がより優れる観点から、アルミニウムアルコキシド化合物由来の構成成分を含むことがより好ましい。
(シランカップリング剤)
 本発明に用いられるシランカップリング剤としては、音響波プローブの構成部材のプライマー層として適用可能な通常のシランカップリング剤を広く採用することができる。
 シランカップリング剤はシロキサン結合を有しないことが好ましく、また、メチル、エチル、メトキシ及びエトキシ以外の基(例えば、アミノ基、ビニル基、プロピル基、酸無水物基、エポキシ基、メルカプト基)を有することが好ましい。
(チタンアルコキシド化合物)
 本発明に用いられるチタンアルコキシド化合物(好ましくはチタンカップリング剤)としては、音響波プローブの構成部材のプライマー層として適用可能な通常のチタンアルコキシド化合物を広く採用することができる。
 チタンアルコキシド化合物は、下記一般式(a)又は(b)で表される化合物の少なくとも1種を含むことが好ましく、下記一般式(a)で表される化合物の少なくとも1種を含むことがより好ましい。上記チタンアルコキシド化合物中の下記一般式(a)又は(b)で表される化合物の合計含有量の割合は特に制限されず、例えば、60質量%以上にすることができ、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、100質量%であってもよい。
       一般式(a): R1a m1-Ti-(OR2a4-m1
       一般式(b): O-[Ti-(OR2a
 R1aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基、又は不飽和脂肪族基を示す。
 R1aとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族基として、例えば、後記一般式(c)のR1bとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族基を採用することができる。
 R2aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基、ホスホネート基、又は-SOS1を示す。RS1は置換基を示す。
 R2aとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基及びホスホネート基として、例えば、後記一般式(c)のR2bとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基及びホスホネート基を採用することができる。また、RS1として採り得る置換基として、例えば、後記一般式(c)のRS2として採り得る置換基を採用することができる。
 m1は0~3の整数である。
 上記の一般式(a)又は(b)で表される化合物は、N、P及びSの少なくとも1種の原子を含むことが好ましい。
 一般式(a)又は(b)で表される化合物がNを有する場合、このNをアミノ基として有することが好ましい。
 一般式(a)又は(b)で表される化合物がPを有する場合、このPをホスフェート基(リン酸基)又はホスホネート基(ホスホン酸基)として有することが好ましい。
 一般式(a)又は(b)で表される化合物がSを有する場合、このSをスルホニル基(-SO-)として有することが好ましい。
 また、上記の一般式(a)又は(b)で表される化合物は、R2aとしてアシル基を有すること、すなわち、OR2aとして後述のアセタト構造を有することも好ましい。
 以下、本発明に用いられるチタンアルコキシド化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート
イソプロピルトリオクタノイルチタネート
イソプロピルトリ(ジオクチルホスファイト)チタネート
イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート
イソプロピルトリ(ジオクチルスルフェート)チタネート
イソプロピルトリクミルフェニルチタネート
イソプロピルトリ(N-アミノエチル-アミノエチル)チタネート
イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート
イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート
イソブチルトリメチルチタネート
ジイソステアロイルエチレンチタネート
ジイソプロピルビス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート
ジオクチルビス(ジトリデシルホスフェート)チタネート
ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート
ビス(ジオクチルピロホスフェート)オキシアセテートチタネート
ビス(ジオクチルピロホスフェート)エチレンチタネート
テトライソプロピルチタネート
テトラブチルチタネート
テトラオクチルチタネート
テトラステアリルチタネート
テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート
テトラオクチルビス(ジ-トリデシルホスファイト)チタネート
テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジ-トリデシル)ホスファイトチタネート
ブチルチタネートダイマー
チタンテトラアセチルアセトネート
チタンエチルアセトアセテート
チタンオクチレングリコレート
チタニウムジ-2-エチルヘキソキシビス(2-エチル-3-ヒドロキシヘキソキシド)
(アルミニウムアルコキシド化合物)
 本発明に用いられるアルミニウムアルコキシド化合物(好ましくはアルミニウムカップリング剤)としては、音響波プローブの構成部材のプライマー層として適用可能な通常のアルミニウムアルコキシド化合物を広く採用することができる。
 アルミニウムアルコキシド化合物は、下記一般式(c)又は(d)で表される化合物の少なくとも1種を含むことが好ましく、下記一般式(c)で表される化合物の少なくとも1種を含むことがより好ましい。上記アルミニウムアルコキシド化合物中の下記一般式(c)又は(d)で表される化合物の合計含有量の割合は特に制限されず、例えば、60質量%以上にすることができ、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、100質量%であってもよい。
       一般式(c): R1b m2-Al-(OR2b3-m2
       一般式(d): O-[Al-(OR2b
 R1bは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基、又は不飽和脂肪族基を示す。
 R1bとして採り得るアルキル基は、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基並びにアラルキル基を含む。このアルキル基の炭素数は1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~10がさらに好ましく、1~8が特に好ましく、アラルキル基の場合は7~30が好ましい。このアルキル基の好ましい具体例として、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、トリデシル、オクタデシル、ベンジル、及びフェネチルが挙げられる。
 R1bとして採り得るアルキル基は、オキシラン環を有していることも好ましく、例えば、R1bとしてはエポキシシクロアルキル基が挙げられる。R1bとして採り得るエポキシシクロアルキル基におけるシクロアルキル基(オキシラン環であるオキサシクロプロパンが縮合したシクロアルキル基)の環員数は4~8が好ましく、5又は6がより好ましく、6であること(すなわち、エポキシシクロアルキル基としてはエポキシシクロヘキシル基であること)がさらに好ましい。
 また、R1bとして採り得るアルキル基はアミノ基、イソシアナト基、メルカプト基、エチレン性不飽和基、及び酸無水物基から選ばれる基を有することも好ましい。
 R1bとして採り得るシクロアルキル基の炭素数は、3~20が好ましく、3~15がより好ましく、3~10がさらに好ましく、3~8が特に好ましい。このシクロアルキル基の好ましい具体例としては、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルが挙げられる。
 R1bとして採り得るアシル基の炭素数は、2~40が好ましく、2~30がより好ましく、2~20がさらに好ましく、2~18が特に好ましい。
 R1bとして採り得るアリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~12がさらに好ましく、6~10が特に好ましい。このアリール基の好ましい具体例としては、例えば、フェニル及びナフチルが挙げられ、フェニルがさらに好ましい。
 R1bとして採り得る不飽和脂肪族基の炭素-炭素不飽和結合の数は、1~5であることが好ましく、1~3がより好ましく、1又は2がさらに好ましく、1であることが特に好ましい。不飽和脂肪族基はヘテロ原子を含んでもよく、炭化水素基であることも好ましい。不飽和脂肪族基が炭化水素基の場合、炭素数は2~20が好ましく、2~15がより好ましく、2~10がさらに好ましく、2~8がさらに好ましく、2~5であることも好ましい。不飽和脂肪族基はより好ましくはアルケニル基又はアルキニル基である。
 R1bは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が好ましく、アルキル基、又はシクロアルキル基がより好ましい。
 一般式(c)の化合物がR1bを2つ以上有する場合、2つのR1bは互いに連結して環を形成していてもよい。
 R2bは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基、ホスホネート基(ホスホン酸基)、又は-SOS2を示す。RS2は置換基を示す。
 R2bとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、及びアリール基は、それぞれ、R1bとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、及びアリール基と同義であり、各基の好ましい形態も同じである。また、R2bとして採り得るアルキル基は、置換基としてアミノ基を有することも好ましい。
 R2bとして採り得るアルケニル基は、直鎖アルケニル基及び分岐アルケニル基を含む。このアルケニル基の炭素数は好ましくは2~18であり、より好ましくは2~7であり、さらに好ましくは2~5である。このアルケニル基の好ましい具体例として、例えば、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル及びヘキセニルが挙げられる。このアルケニル基は置換アルケニル基が好ましい。
 R2bとして採り得るホスホネート基は、-P(=O)(-ORP1)ORP2で表される基である。RP1及びRP2は水素原子又は置換基を示し、この置換基はアルキル基、又はホスホネート基が好ましい。RP1及びRP2として採り得るアルキル基は上述したR1bとして採り得るアルキル基と同義であり、アルキル基の好ましい形態も同じである。RP1及びRP2として採り得るホスホネート基は、R2bとして採り得るホスホネート基と同義であり、好ましい形態も同じである。RP1又はRP2がホスホネート基の場合、このホスホネート基を構成するRP1及びRP2はアルキル基が好ましい。
 R2bとして採り得るホスホネート基は、RP1及びRP2がともにアルキル基であるか、又は、RP1が水素原子で、RP2がホスホネート基であることが好ましい。
 なお、ホスホネート基はホスファイト基(亜リン酸基)と互変異性であるため、本発明においてホスホネート基は、ホスファイト基を含む意味である。
 R2bとして採り得る-SOS2において、置換基RS2としてはアルキル基又はアリール基が好ましい。RS2として採り得るアルキル基及びアリール基の好ましい形態として、それぞれ、上述したR1bとして採り得るアルキル基及びアリール基の好ましい形態を挙げることができる。なかでもRS2はアルキル基を置換基として有するフェニルが好ましい。このアルキル基の好ましい形態は、上述したR1bとして採り得るアルキル基の好ましい形態と同じである。
 一般式(c)で表される化合物がR2bを2つ以上有する場合、2つのR2bは互いに連結して環を形成していてもよい。一般式(d)で表される化合物中、2つのR2bは互いに連結して環を形成していてもよい。
 m2は0~2の整数である。
 上記の一般式(c)及び(d)において、OR2bの少なくとも1つがアセトナト構造を有することが好ましい。このアセトナト構造は、アセトン又はアセトンが置換基を有した構造の化合物から水素イオンが1つ除かれてAlに配位している構造を意味する。このAlに配位する配位原子は通常は酸素原子である。このアセトナト構造は、アセチルアセトン構造(「CH-C(=O)-CH-C(=O)-CH」)を基本構造とし、そこから水素イオンが1つ除かれて、酸素原子を配位原子としてAlに配位している構造(すなわちアセチルアセトナト構造)が好ましい。上記の「アセチルアセトン構造を基本構造とする」とは、上記アセチルアセトン構造の他、上記アセチルアセトン構造の水素原子が置換基で置換された構造を含む意味である。OR2bがアセトナト構造を有する形態として、例えば、後述する化合物AL-1及びAL-2が挙げられる。
 上記の一般式(c)及び(d)において、OR2bの少なくとも1つがアセタト構造を有することが好ましい。本発明において、アセタト構造は、酢酸若しくは酢酸エステル又はこれらが置換基(酢酸のメチル基が置換基としてアルキル基を有する形態を含む)を有した構造の化合物から水素イオンが1つ除かれてAlに配位している構造を意味する。このAlに配位する配位原子は通常は酸素原子である。このアセタト構造は、アルキルアセトアセタート構造(「CH-C(=O)-CH-C(=O)-O-Ralk」(Ralkはアルキル基(好ましくは炭素数1~20のアルキル基であり、炭素数1~10のアルキル基であってもよく、より好ましくは炭素数1~4のアルキル基であってもよい。)を示す。))を基本構造とし、そこから水素イオンが1つ除かれて、酸素原子を配位原子としてAlに配位している構造(すなわちアルキルアセトアセタト構造)が好ましい。上記の「アルキルアセトアセタート構造を基本構造とする」とは、上記アルキルアセトアセタート構造の他、上記アルキルアセトアセタート構造の水素原子が置換基で置換された構造を含む意味である。OR2bがアセタト構造を有する形態として、例えば、後述する化合物AL-2、AL-3、及びAL-4が挙げられる。
 上記R1b又はR2bとして採り得る各基は、対カチオンを有するアニオン性基(塩型の置換基)を置換基として有していてもよい。アニオン性基とは、アニオンを形成し得る基を意味する。上記対カチオンを有するアニオン性基としては、例えば、アンモニウムイオンを対カチオンとするカルボン酸イオンの基が挙げられる。この場合、上記対カチオンは、上記の一般式(c)又は(d)で表される化合物中において、化合物全体の電荷が0となるように存在していればよい。このことは、前述の一般式(a)又は(b)で表される化合物及び後述の一般式(e)又は(f)で表される化合物についても同様である。
 以下、本発明に用いられるアルミニウムアルコキシド化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
アルミニウムトリエチレート
アルミニウムトリイソプロピレート
アルミニウムトリsec-ブチレート
アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)
エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート
アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)
アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)
ジイソプロポキシアルミニウム-9-オクタデセニルアセトアセテート
アルミニウムジイソプロポキシモノエチルアセトアセテート
モノsec-ブトキシアルミニウムジイソプロピレート
ジエチルアセトアセテートアルミニウムイソプロピレート
アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノアセチルアセトネート
アルミニウムオクタデシルアセトアセテートジイソプロピレート
(ジルコニウムアルコキシド化合物)
 本発明に用いられるジルコニウムアルコキシド化合物(好ましくはジルコニウムカップリング剤)としては、音響波プローブの構成部材のプライマー層として適用可能な通常のジルコニウムアルコキシド化合物を広く採用することができる。
 ジルコニウムアルコキシド化合物は、下記一般式(e)又は(f)で表される化合物の少なくとも1種を含むことが好ましく、下記一般式(e)で表される化合物の少なくとも1種を含むことがより好ましい。上記ジルコニウムアルコキシド化合物中の下記一般式(e)又は(f)で表される化合物の合計含有量の割合は特に制限されず、例えば、60質量%以上にすることができ、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、100質量%であってもよい。
       一般式(e): R1c m3-Zr-(OR2c4-m3
       一般式(f): O-[Zr-(OR2c
 R1cは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基、又は不飽和脂肪族基を示す。
 R1cとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族基として、例えば、上記一般式(c)のR1bとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族基を採用することができる。
 R2cは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基、ホスホネート基、又は-SOS3を示す。RS3は置換基を示す。
 R2cとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基及びホスホネート基として、例えば、上記一般式(c)のR2bとして採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルケニル基、アリール基及びホスホネート基を採用することができる。また、RS3として採り得る置換基として、例えば、上記一般式(c)のRS2として採り得る置換基を採用することができる。
 m3は0~3の整数である。
 上記の一般式(e)及び(f)において、OR2cの少なくとも1つがアセトナト構造を有することが好ましい。このアセトナト構造は、一般式(c)で説明したアセトナト構造と同義である。OR2cがアセトナト構造を有する形態として、例えば、後述する化合物ZR-1及びZR-3が挙げられる。
 また、上記の一般式(e)において、OR2cの少なくとも1つがアセタト構造を有することが好ましい。このアセタト構造は、一般式(c)で説明したアセタト構造と同義である。OR2cがアセタト構造を有する形態として、例えば、後述するZR-4が挙げられる。
 また、上記の一般式(e)及び(f)において、OR2cの少なくとも1つがラクタト構造を有することが好ましい。このラクタト構造は、乳酸イオン(ラクタート)を基本構造とし、そこから水素イオンが1つ除かれてZrに配位している構造を意味する。上記の「乳酸イオンを基本構造とする」とは、上記乳酸イオンの他、上記乳酸イオンの水素原子が置換基で置換された構造を含む意味である。このZrに配位する配位原子は通常は酸素原子である。OR2cがラクタト構造を有する形態として、例えば、後述する化合物ZR-2が挙げられる。
 以下、本発明に用いられるジルコニウムアルコキシド化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
テトラプロポキシジルコニウム(別名 ジルコニウムテトラn-プロポキシド)
テトラブトキシジルコニウム(別名 ジルコニウムテトラn-ブトキシド)
ジルコニウムテトラアセチルアセトネート
ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート
ジルコニウムジブトキシビス(アセチルアセトネート)
ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)
ジルコニウムトリブトキシエチルアセトアセテート
ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)
ジルコニウムトリブトキシモノステアレート(別名 ステアリン酸ジルコニウムトリn-ブトキシド)
ステアリン酸ジルコニウム
ジルコニウムラクテートアンモニウム塩
ジルコニウムモノアセチルアセトネート
 本発明に用いられるシランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物の分子量は特に制限されず、例えば、100~2000が好ましく、200~500がより好ましい。
 なお、ポリマーのシランカップリング剤を用いることもできる。
 中間層中に含有され得る、シランカップリング剤、アルミニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物及びチタンアルコキシド化合物は、それぞれ、1種でも2種以上であってもよい。
 中間層中に、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物のうちの少なくとも1種由来の構成成分が含有される場合、中間層中に含有される、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物由来の構成成分の含有量の合計は特に制限されず、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上が特に好ましい。上限値に特に制限はなく、例えば99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。すなわち、上記の中間層中に含有される、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物由来の構成成分の含有量の合計は、1~99質量%が好ましく、5~99質量%がより好ましく、10~95質量%が更に好ましく、15~90質量%が特に好ましい。
 中間層の形成に用いられる液(溶媒を含む)中における、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物の含有量の合計は、例えば、0.02質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上、特に好ましくは0.5質量%以上である。上限値に特に制限はなく、例えば99質量%以下であり、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。すなわち、上記の中間層の形成に用いられる液(溶媒を含む)中における、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物の含有量の合計は、0.02~99質量%が好ましく、0.1~70質量%がより好ましく、0.3~50質量%が更に好ましく、0.5~25質量%が特に好ましい。
 本発明において「中間層が、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物のうちの少なくとも1種由来の構成成分を含む」とは、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物の少なくとも1種が、音響レンズ層及び/又は基材と反応した状態で含まれている形態を包含する意味である。例えば、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物は少なくとも一部が加水分解してヒドロキシ基が露出した状態となり、これが音響レンズ層及び/又は基材の表面の基と反応したりして存在し得るものである。
 中間層は、本発明の効果を損なわない限り、加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有するシロキサン化合物、並びに、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物のうちの少なくとも1種由来の構成成分以外の成分を含んでもよく、このような成分として例えば、界面活性剤、酸化防止剤、増粘剤、レベリング剤、安定剤及び消泡剤等の添加剤が挙げられる。
 なお、中間層は単層でも複層であってもよく、単層であることが好ましい。
 中間層の平均層厚は特に制限されず、例えば、5nm~100μmが好ましく、10nm~20μmがより好ましく、25nm~10μmが更に好ましく、40nm~5μmが特に好ましい。中間層の平均層厚は、後述の実施例に記載の方法により測定される値である。
<音響レンズ層>
 本発明の音響波プローブにおける音響レンズ層は、室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であって、この室温硬化性シリコーンは、フェニル基を有する構成単位を含む。
 前述の通り、本発明の音響波プローブにおける音響レンズ層を、フェニル基を有する構成単位を有する室温硬化性シリコーンを硬化してなる層とすることにより、音響レンズ層の過酸化水素ガス等の透過性が抑制され、音響レンズ層と中間層との界面、さらには中間層と基材との界面に到達する過酸化水素ガス等の量が低減され結果、優れた過酸化水素プラズマ滅菌耐性を示すことができると考えられる。
 室温硬化性シリコーンの硬化物中におけるフェニル基の含有量は、好ましくは1~50mol%であり、より好ましくは2~30mol%であり、ヒートサイクル耐性及び過酸化水素プラズマ滅菌耐性により優れる観点から、3~20mol%がさらに好ましく、4~10mol%であることが特に好ましい。
 なお、室温硬化性シリコーンの硬化物中におけるフェニル基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有するフェニル基としては、例えば、アルキル置換フェニル基(フェニル基における水素原子が、炭素数1~10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基に置換されてなる基を称す。)、並びに、フェニル基の水素原子が、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルボキシ基、シアノ基及びニトロ基等のうちの少なくとも1種の置換基に置換されてなる基等が挙げられる。
 ここで、室温硬化性シリコーンの硬化物中におけるフェニル基の含有量とは、室温硬化性シリコーンの硬化物を構成する全ユニットを100mol%としたときのフェニル基含有シロキサンユニットのmol%である。1つのフェニル基含有シロキサンユニットは、1~3個のフェニル基を有する。なかでも、フェニル基含有シロキサンユニット1つに対して、フェニル基2つであることが好ましい。例えば、Si-O単位および末端のSiの全てのSi原子がフェニル基を少なくとも1つずつ有する場合、100mol%となる。
 なお、ユニットとは、Si-O単位および末端のSiを言う。
 室温硬化性シリコーンは、RTVシリコーンとも称され、50℃以下の温度条件で硬化可能なシリコーンを意味する。例えば、ビニルシリコーンとヒドロシリコーンとを含むシリコーン組成物は、RTVシリコーンとして使用することができ、白金触媒の存在下、50℃以下の温度条件で硬化させることができるため、好ましく用いることができる。
(シリコーン組成物)
 室温硬化性シリコーンである、ビニルシリコーンとヒドロシリコーンとを含むシリコーン組成物(本発明において、単に「シリコーン組成物」とも称す。)は、ビニル基を有するポリシロキサンであるビニルシリコーンと、分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリシロキサンであるヒドロシリコーンとを含有する。
 なお、フェニル基を有する構成単位は、ビニルシリコーン及びヒドロシリコーンの少なくともいずれか一方の構成単位として含まれていればよく、少なくともビニルシリコーンの構成単位として含まれていることが好ましい。
 シリコーン組成物の合計100質量部中の、ビニルシリコーンの含有量は80~99.9質量部が好ましく、ヒドロシリコーンの含有量は0.1~20質量部が好ましい。シリコーン組成物がビニルシリコーン及びヒドロシリコーン以外の成分を含有する場合、ビニルシリコーンの含有量は、40~70質量部がより好ましく、45~65質量部がさらに好ましい。ヒドロシリコーンの含有量は、0.3~15質量部がより好ましく、0.3~10質量部がさらに好ましく、0.4~5質量部が特に好ましく、なかでも0.4~3質量部が好ましい。
 上記シリコーン組成物は、音響レンズ層の過酸化水素ガス等の透過性をより抑制し、過酸化水素プラズマ滅菌耐性をより向上させる観点から、後述の表面処理酸化物粒子を含むことが好ましく、後述の表面処理球状シリカ粒子を含むことがより好ましい。
 シリコーン組成物が表面処理酸化物粒子を含有する場合の各成分の好ましい含有量、それぞれ下記の通りである。
 シリコーン組成物の合計100質量部中の、ビニルシリコーンの含有量は29.9~74.9質量部が好ましく、ヒドロシリコーンの含有量は0.1~20質量部が好ましい。ビニルシリコーンの含有量は、40~70質量部がより好ましく、45~65質量部がさらに好ましい。ヒドロシリコーンの含有量は、0.3~15質量部がより好ましく、0.3~10質量部がさらに好ましく、0.4~5質量部が特に好ましく、なかでも0.4~3質量部が好ましい。
 シリコーン組成物の合計100質量部中の、表面処理酸化物粒子(好ましくは表面処理球状シリカ粒子)の含有量は、25~70質量部が好ましく、30~60質量部がより好ましく、35~50質量部がさらに好ましい。表面処理酸化物粒子(好ましくは表面処理球状シリカ粒子)の含有量が上記範囲内にあることにより、引裂強度および屈曲耐久性、そして音響波感度が高くなる。
 ポリシロキサン(ビニルシリコーン及びヒドロシリコーン)の含有量が上記範囲内にあることにより、得られる硬化物(シリコーン樹脂)の硬度、引裂強度および音響インピーダンスのバランスに優れる。
 なお、シリコーン組成物とは、ビニルシリコーンとヒドロシリコーンとを架橋重合(硬化)させる触媒を含まない組成物である。従って、シリコーン組成物中には、シリカ粒子が含まれるが、触媒は含まれない。
 また、シリコーン組成物の合計100質量部とは、シリコーン組成物に含まれる個々の成分の合計が100質量部であることを意味する。
 シリコーン組成物中に含有する上記の各シリコーンは、ビニル基を有するものおよび分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するものであれば、どのようなシリコーンでも構わない。ただし、本発明では、ビニルシリコーンとしては下記のビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)が好ましく、ヒドロシリコーンとしては下記の分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)が好ましい。
 なお、フェニル基を有する構成単位は、ビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)及び分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)の少なくともいずれか一方の構成単位として含まれていればよく、少なくともビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)の構成単位として含まれていることが好ましい。
 従って、本発明では、シリコーン組成物中に、ビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)及び分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)を成分として少なくとも含有する組成物が好ましく、ビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)、分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)およびシリカ粒子(C)を成分として少なくとも含有する組成物がより好ましい。
 以下の詳細な説明においては、好ましい態様である、シリコーン組成物がビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)および分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)を含有するものについて記載する。ただし、シリコーン組成物中に含有する各シリコーンは、このポリオルガノシロキサン(A)および(B)に限定されるものではない。
(ビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A))
 本発明に用いられるビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)(以下、単にポリオルガノシロキサン(A)とも称す。)は、分子鎖中に2個以上のビニル基を有することが好ましい。
 ポリオルガノシロキサン(A)としては、例えば、少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリオルガノシロキサン(a)(以下、単にポリオルガノシロキサン(a)とも称す。)、または分子鎖中に-O-Si(CH(CH=CH)を少なくとも2つ有するポリオルガノシロキサン(b)(以下、単にポリオルガノシロキサン(b)とも称す。)が挙げられる。なかでも、少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリオルガノシロキサン(a)が好ましい。
 ポリオルガノシロキサン(a)は直鎖状が好ましく、ポリオルガノシロキサン(b)は、-O-Si(CH(CH=CH)が主鎖を構成するSi原子に結合していることが好ましい。
 ポリオルガノシロキサン(A)は、例えば白金触媒の存在下、2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)との反応によりヒドロシリル化される。このヒドロシリル化反応(付加反応)により、架橋構造(硬化物)が形成される。
 ポリオルガノシロキサン(A)のビニル基の含有量は、特に限定されない。なお、音響レンズ層に含まれる各成分との間に十分なネットワークを形成する観点から、例えば、ビニル基の含有量は0.01~5mol%が好ましく、0.05~2mol%がより好ましい。
 ここで、ビニル基の含有量とは、ポリオルガノシロキサン(A)を構成する全ユニットを100mol%としたときのビニル基含有シロキサンユニットのmol%である。1つのビニル基含有シロキサンユニットは、1~3個のビニル基を有する。なかでも、ビニル基含有シロキサンユニット1つに対して、ビニル基1つであることが好ましい。例えば、主鎖を構成するSi-O単位および末端のSiの全てのSi原子がビニル基を少なくとも1つずつ有する場合、100mol%となる。
 また、ポリオルガノシロキサン(A)は、フェニル基を有することが好ましい。音響レンズ層としたときの機械的強度と過酸化水素プラズマ滅菌耐性の観点から、フェニル基の含有量は、例えば、好ましくは1~50mol%であり、より好ましくは2~30mol%であり、3~20mol%がさらに好ましく、ヒートサイクル耐性及び過酸化水素プラズマ滅菌耐性により優れる観点から、4~10mol%であることが特に好ましい。
 ここで、フェニル基の含有量とは、ポリオルガノシロキサン(A)を構成する全ユニットを100mol%としたときのフェニル基含有シロキサンユニットのmol%である。1つのフェニル基含有シロキサンユニットは、1~3個のフェニル基を有する。なかでも、フェニル基含有シロキサンユニット1つに対して、フェニル基2つであることが好ましい。例えば、主鎖を構成するSi-O単位および末端のSiの全てのSi原子がフェニル基を少なくとも1つずつ有する場合、100mol%となる。
 なお、ユニットとは、主鎖を構成するSi-O単位および末端のSiを言う。
 重合度および比重は、特に限定されるものではない。なお、得られる音響レンズ層を構成するシリコーン樹脂(以下、単にシリコーン樹脂とも称す。)の機械強度、硬度および化学的安定性等の向上の点から、重合度は200~3,000が好ましく、400~2,000がより好ましく、比重は0.9~1.1が好ましい。
 ポリオルガノシロキサン(A)の質量平均分子量は、機械強度、硬度および/または加工のしやすさの点から、20,000~200,000が好ましく、40,000~150,000がより好ましく、45,000~120,000がさらに好ましい。
 本発明において、質量平均分子量は、例えば、GPC装置HLC-8220(商品名、東ソー社製)を用意し、溶離液としてトルエン(富士フイルム和光純薬社製)を用い、カラムとしてTSKgel(登録商標)G3000HXL+TSKgel(登録商標)G2000HXLを用い、温度23℃、流量1mL/minの条件下、RI(示差屈折率)検出器を用いて測定することができる。
 ポリオルガノシロキサン(A)の25℃における動粘度は、1×10-5~10m/sが好ましく、1×10-4~1m/sがより好ましく、1×10-3~0.5m/sがさらに好ましい。
 なお、動粘度は、JIS Z8803に従い、ウベローデ型粘度計(例えば、柴田化学社製、商品名:SU)を用い、温度25℃にて測定して求めることができる。
 少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリオルガノシロキサン(a)としては、下記一般式(A)で表されるポリオルガノシロキサンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(A)において、Ra1はビニル基を表し、Ra2およびRa3は各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基またはアリール基を表す。x1およびx2は各々独立に1以上の整数を表す。
 Ra2およびRa3におけるアルキル基の炭素数は1~10が好ましく、1~4がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が特に好ましい。アルキル基は、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、2-エチルへキシルおよびn-デシルが挙げられる。
 Ra2およびRa3におけるシクロアルキル基の炭素数は3~10が好ましく、5~10がより好ましく、5または6がさらに好ましい。また、シクロアルキル基は、3員環、5員環または6員環が好ましく、5員環または6員環がより好ましい。シクロアルキル基は、例えば、シクロプロピル、シクロペンチルおよびシクロへキシルが挙げられる。
 Ra2およびRa3におけるアルケニル基の炭素数は2~10が好ましく、2~4がより好ましく、2がさらに好ましい。アルケニル基は、例えば、ビニル、アリルおよびブテニルが挙げられる。
 Ra2およびRa3におけるアリール基の炭素数は6~12が好ましく、6~10がより好ましく、6~8がさらに好ましい。アリール基は、例えば、フェニル、トリルおよびナフチルが挙げられる。
 これらのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基は置換基を有していてもよい。このような置換基は、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基およびシアノ基が挙げられる。
 置換基を有する基としては、例えば、ハロゲン化アルキル基が挙げられる。
 Ra2およびRa3は、アルキル基、アルケニル基またはアリール基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基またはフェニル基がより好ましく、メチル基、ビニル基またはフェニル基がさらに好ましく、メチル基又はフェニル基が特に好ましい。
 なかでも、少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリオルガノシロキサン(a)が、フェニル基を有する構成単位を含む場合には、( )x2で表される繰り返し単位中におけるRa2及びRa3が共にフェニル基であり、これ以外の箇所のRa2がメチル基であること、すなわち、ビニル末端ジフェニルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマーであることが好ましい。
 x1は200~3,000の整数が好ましく、400~2,000の整数がより好ましい。
 x2は、1~3,000の整数が好ましく、1~1,000の整数がより好ましく、40~1,000の整数がさらに好ましく、40~700の整数が特に好ましい。
 また、別の態様としては、x1は1~3,000の整数が好ましく、5~1,000の整数がより好ましい。
 少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリオルガノシロキサンは、例えば、いずれもGelest社製の商品名で、DMSシリーズ(例えば、DMS-V31、DMS-V31S15、DMS-V33、DMS-V35、DMS-V35R、DMS-V41、DMS-V42、DMS-V46、DMS-V51およびDMS-V52)、PDVシリーズ(例えば、PDV-0341、PDV-0346、PDV-0535、PDV-0541、PDV-1631、PDV-1635、PDV-1641およびPDV-2335)、PMV-9925、PVV-3522、FMV-4031およびEDV-2022が挙げられる。
 なお、DMS-V31S15は、予めフュームドシリカが配合されているため、特別な装置での混練は不要である。
 本発明におけるビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B))
 本発明に用いられる分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)(以下、単にポリオルガノシロキサン(B)とも称す。)は、分子鎖中に2個以上のSi-H基を有する。ここで、成分(b)が「-SiH-」構造を有する場合、「-SiH-」構造中のSi-H基は2個と数えられる。また、成分(b)が「-SiH」構造を有する場合、「-SiH」構造中のSi-H基は3個と数えられる。
 分子鎖中にSi-H基を2つ以上有することで、重合性不飽和基(ビニル基等)を有するポリオルガノシロキサン(好ましくは、重合性不飽和基(ビニル基等)を少なくとも2つ有するポリオルガノシロキサン)と反応して架橋構造を形成することができる。
 ポリオルガノシロキサン(B)は、直鎖状構造と分岐状構造が存在し、直鎖状構造が好ましい。
 直鎖状構造の質量平均分子量は、音響レンズ層の機械強度および硬度の点から、500~100000が好ましく、1500~50000がより好ましい。
 分子鎖中に2個以上のSi-H基を有する、直鎖状構造のポリオルガノシロキサン(B)は、下記一般式(B)で表されるポリオルガノシロキサンが好ましい。
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 一般式(B)において、Rb1~Rb3は各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基または-O-Si(Rb5(Rb4)を表す。Rb4およびRb5は各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基またはアリール基を表す。y1は0以上の整数を表し、y2は1以上の整数を表す。ここで、複数のRb1、複数のRb2、複数のRb3、複数のRb4および複数のRb5は各々において、互いに同一でも異なってもよく、また、Rb1~Rb5の各基はさらに置換基で置換されていてもよい。ただし、分子鎖中に2個以上のSi-H基を有する。
 Rb1~Rb3におけるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基は、Ra2およびRa3におけるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
 -O-Si(Rb5(Rb4)のRb4およびRb5におけるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基は、Rb1~Rb3におけるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基およびアリール基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
 Rb1~Rb3は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または-O-Si(Rb5(Rb4)が好ましく、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基、フェニル基または-O-Si(CHHがより好ましい。
 このうち、Rb1およびRb2は、水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアリール基がより好ましく、水素原子またはアルキル基がさらに好ましく、水素原子またはメチル基が特に好ましい。
 Rb3は、水素原子またはアリール基がより好ましく、水素原子またはフェニル基がさらに好ましく、水素原子が特に好ましい。
 なお、本発明では、Rb3がフェニル基である場合、Rb1は水素原子が好ましく、さらに好ましくは、Rb1が水素原子であって、以下の条件を満たすことがより好ましい。
1)y1の繰り返し中の1つのRb2が水素原子であって、残りのRb2がアルキル基であり、かつy2の繰り返し中のRb2がアルキル基で、Rb3がフェニル基
2)y1が0であり、y2の繰り返し中のRb2がアルキル基で、Rb3がフェニル基
3)y1が0であり、y2の繰り返し中のRb2が-O-Si(Rb5(Rb4)で、Rb3がフェニル基
 なお、上記3)では、Rb4が水素原子で、かつRb5がアルキル基である場合が、なかでも好ましい。
 y1は、0~2,000の整数が好ましく、0~1,000の整数がより好ましく、0~30の整数がさらに好ましい。
 y2は、1~2,000の整数が好ましく、1~1,000の整数がより好ましく、1~30の整数がさらに好ましい。
 y1+y2は5~2,000の整数が好ましく、7~1,000の整数がより好ましく、10~50の整数がさらに好ましく、15~30の整数がなかでも好ましい。
 本発明において、上記一般式(B)中の「-Si(Rb2-O-」と「-Si(Rb2)(Rb3-O-」は、それぞれ、ポリシロキサン中にブロック重合した形態で存在していてもよいし、ランダムに存在する形態であってもよい。
 Rb1~Rb3の組み合わせとしては、Rb1が水素原子または炭素数1~4のアルキル基、Rb2が炭素数1~4のアルキル基、Rb3が水素原子の組み合わせが好ましく、Rb1が炭素数1~4のアルキル基、Rb2が炭素数1~4のアルキル基、Rb3が水素原子の組み合わせがより好ましい。
 この好ましい組み合わせにおいては、y2/(y1+y2)で表されるヒドロシリル基の含有量は、0.1を超え1.0以下が好ましく、0.2を超え1.0以下がより好ましい。すなわち、y1が0である形態を含む。
 直鎖状構造のポリオルガノシロキサン(B)は、例えば、いずれもGelest社製のメチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー(トリメチルシロキサン末端)である、HMS-064(MeHSiO:5-7mol%)、HMS-082(MeHSiO:7-8mol%)、HMS-301(MeHSiO:25-30mol%)、HMS-501(MeHSiO:50-55mol%)、メチルヒドロシロキサン-フェニルメチルシロキサンコポリマーであるHPM-502(MeHSiO:45-50mol%)およびメチルヒドロシロキサンポリマーであるHMS-991(MeHSiO:100mol%)が挙げられる。
 ここで、MeHSiOのmol%は、上記Rb1~Rb3の好ましい組み合わせにおけるy2/(y1+y2)に100を乗じたものと同義である。
 なお、直鎖状構造、分岐状構造ともに、分子内における架橋反応の進行を防止する点から、ビニル基を有さないことが好ましく、なかでも分岐状構造のものは、ビニル基を有さないことが好ましい。
 分子鎖中に2個以上のSi-H基を有する、分岐状構造のポリオルガノシロキサン(B)としては、国際公開第2017/130890号の[0051]~[0058]に記載の分岐状構造のポリオルガノシロキサンの記載をそのまま適用することができる。
 本発明に用いられる分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、直鎖状構造のポリオルガノシロキサン(B)と分岐状構造のポリオルガノシロキサン(B)を組み合わせて用いてもよい。
 ポリオルガノシロキサン(A)の有するビニル基とポリオルガノシロキサン(B)の有するSi-H基は、通常、化学量論的には1:1で反応するものである。
 しかし、全てのビニル基がSi-H基と反応する観点からは、ポリオルガノシロキサン(A)の有するビニル基に対するポリオルガノシロキサン(B)の有するSi-H基の当量は、ビニル基:Si-H基=1:1.1~1:8が好ましく、1:1.2~1:5がより好ましい。
(表面処理酸化物粒子)
 上記シリコーン組成物は、上述の通り、表面処理酸化物粒子を含むことが好ましい。
 表面処理酸化物粒子とは、無機酸化物粒子の表面が表面処理されてなる粒子を意味する。
 表面処理酸化物粒子の平均一次粒子径は、音響レンズ層の音響インピーダンス、硬度および機械強度の向上の観点から、3nmを越え500nm未満が好ましく、16nmを越え250nm未満がより好ましく、18~100nmがさらに好ましく、20~80nmが特に好ましく、25~70nmが最も好ましい。
 シリコーン組成物に表面処理酸化物粒子を添加することにより、得られる音響レンズ層の音響インピーダンス、硬度および機械強度の向上効果が得られる。
 特に、平均一次粒子径が16nmを越え250nm未満である表面処理酸化物粒子を用いた場合には、音響波減衰量を低減し、かつ、硬化前の粘度を低減することが可能である。
 ここで、平均一次粒子径とは、体積平均粒子径を意味する。この体積平均粒子径は、例えば、粒度分布をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所社製、商品名「LA910」)を用いて測定することにより算出することができる。本明細書において、カタログに平均一次粒子径が記載されていないもの、または、新たに製造したものは、上記測定法で求められる平均一次粒子径である。
 ここで、表面処理酸化物粒子の平均一次粒子径は、表面処理された状態での平均一次粒子径を意味する。
 また、表面処理酸化物粒子を構成する無機酸化物粒子としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム及び酸化カルシウムから選択される無機酸化物の粒子が好ましく、シリカ、酸化チタン及び酸化亜鉛から選択される無機酸化物の粒子がより好ましく、シリカ粒子がさらに好ましい。
 表面処理酸化物粒子は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明に用いられる表面処理酸化物粒子は、得られるシリコーン樹脂の硬度および/または機械強度の向上の点から、比表面積は1~400m/gが好ましく、5~200m/gがより好ましく、10~100m/gが特に好ましい。
 本発明に用いられる表面処理酸化物粒子の表面処理方法としては、例えば、無機化合物及び/又は有機化合物による表面処理が挙げられ、シラン化合物による表面処理が好ましい。
 例えば、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、シリカ及び/又は酸化セリウムなどによる無機表面処理を行なうことができる。
 また、表面処理に用いることのできる有機表面処理剤の具体例としては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、(ジメチコン/メチコン)コポリマー、メチルフェニルシリコーン、アミノ変性シリコーン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルジメチコン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルヘキシルジメチコン等のシリコーンオイル、カプリリルシラン、デシルシラン、パーフルオロオクチルシラン等のアルキルシラン、アルキルチタネート、アルキルアルミネート、ポリオレフィン、ポリエステル、ラウロイルリシン等のアミノ酸、ポリアミド、及び、それらの塩、ステアリン酸アルミニウム、イソステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸、並びに、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリル等の撥水性樹脂などが挙げられる。また、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤を使用することもできる。これらの有機化合物から選択される少なくとも1種の化合物で表面処理を行なうことができる。
 また、追加で表面処理を行うことにより、無機表面処理と有機表面処理を組み合わせて施すことも可能である。特に、組成物中での分散性を向上させるために、有機表面処理を施すことは非常に有効である。
 シラン化合物での表面処理の手法としては、例えば、シランカップリング剤で表面処理する手法およびシリコーン化合物で被覆する手法が挙げられる。
(i)シランカップリング剤
 シランカップリング剤は、音響レンズ層の硬度および/または機械強度の向上の点から、加水分解性基を有するシランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤における加水分解性基は、水により加水分解されて水酸基となり、この水酸基がシリカ粒子表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子の表面改質が行われ、得られるシリコーン樹脂の硬度および/または機械強度が向上される。加水分解性基は、例えば、アルコキシ基、アシルオキシ基およびハロゲン原子が挙げられる。
 なお、表面処理酸化物粒子の表面が疎水性に表面改質されていると、表面処理酸化物粒子とポリオルガノシロキサン(A)および(B)との親和性が良好となり、過酸化水素プラズマ滅菌耐性が向上するため好ましい。
 反応性官能基としてアルキル基又はアリール基等の疎水性基を有するシランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン(MTMS)、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシランおよびデシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシランおよびフェニルトリクロロシランのようなクロロシラン;ならびにヘキサメチルジシラザン(HMDS)が挙げられる。
 また、反応性官能基としてビニル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランおよびビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン;ビニルトリクロロシランおよびビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン;ならびにジビニルテトラメチルジシラザンが挙げられる。
 シランカップリング剤で表面処理された表面処理酸化物粒子は、トリアルキルシリル化剤で処理された表面処理酸化物粒子が好ましく、トリメチルシリル化剤で処理された表面処理酸化物粒子がより好ましい。
 シラン化合物としては、例えば、上記シランカップリング剤および上記シランカップリング剤におけるアルコキシ基の一部がアルキル基で置き換えられたシランカップリング剤が挙げられる。
 また、トリメチルシリル化剤としては、例えば、上記シランカップリング剤に記載のトリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン(MTMS)等、並びに、上記シランカップリング剤におけるアルコキシ基の一部がアルキル基で置き換えられたシランカップリング剤であるトリメチルメトキシシラン等が挙げられる。
 市販のシランカップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)(例えば、商品名:HEXAMETHYLDISILAZANE(SIH6110.1)、Gelest社製を入手可能)が挙げられる。
 酸化物粒子表面に存在する水酸基は、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン(MTMS)およびトリメチルメトキシシラン等との反応によりトリメチルシリル基で覆われ、シリカ粒子表面が疎水性に改質される。
 なお、本発明においては、シランカップリング剤を1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(ii)シリコーン化合物
 表面処理酸化物粒子を被覆するシリコーン化合物は、シロキサン結合で構成されたポリマーであればよい。
 シリコーン化合物としては、例えば、ポリシロキサンの側鎖および/または末端の全部または一部がメチル基になっているシリコーン化合物、側鎖の一部が水素原子であるシリコーン化合物、側鎖および/または末端の全部または一部にアミノ基および/またはエポキシ基等の有機基を導入した変性シリコーン化合物ならびに分岐構造を有するシリコーンレジンが挙げられる。なお、シリコーン化合物は直鎖状または環状のいずれの構造でもよい。
 ポリシロキサンの側鎖および/または末端の全部または一部がメチル基になっているシリコーン化合物としては、例えば、ポリメチルヒドロシロキサン(水素末端)、ポリメチルヒドロシロキサン(トリメチルシロキシ末端)、ポリメチルフェニルシロキサン(水素末端)およびポリメチルフェニルシロキサン(トリメチルシロキシ末端)等のモノメチルポリシロキサン、並びに、ジメチルポリシロキサン(水素末端)、ジメチルポリシロキサン(トリメチルシロキシ末端)および環状ジメチルポリシロキサン等のジメチルポリシロキサンが挙げられる。
 側鎖の一部が水素原子であるシリコーン化合物としては、例えば、メチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー(トリメチルシロキシ末端)、メチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー(水素末端)、ポリメチルヒドロシロキサン(水素末端)、ポリメチルヒドロシロキサン(トリメチルシロキシ末端)、ポリエチルヒドロシロキサン(トリエチルシロキシ末端)、ポリフェニル-(ジメチルヒドロシロキシ)シロキサン(水素末端)、メチルヒドロシロキサン-フェニルメチルシロキサンコポリマー(水素末端)、メチルヒドロシロキサン-オクチルメチルシロキサンコポリマーおよびメチルヒドロシロキサン-オクチルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンターポリマーが挙げられる。
 また、有機基を導入した変性シリコーンとしては、例えば、アミノ基、エポキシ基、メトキシ基、(メタ)アクリロイル基、フェノキシ基、カルボン酸無水物基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基および/または水素原子の有機基を導入した反応性シリコーンおよび、例えば、ポリエーテル、アラルキル、フルオロアルキル、長鎖アルキル、長鎖アラルキル、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミドおよび/またはポリエーテルメトキシで変性された非反応性シリコーン等が挙げられる。
 シリコーン化合物で被覆されたシリカ粒子は、常法により得ることができる。例えば、シリカ粒子をジメチルポリシロキサン中で一定時間混合撹拌し、濾過することにより得られる。
 また、シリコーン化合物として反応性の変性シリコーンを用いる場合には、有機基が酸化物粒子表面の水酸基と反応することで、酸化物粒子の表面改質が行われ、得られる音響レンズ層の硬度および/または機械強度が向上される。
 市販のシリコーン化合物としては、例えば、ポリメチルヒドロシロキサン(トリメチルシロキシ末端)であるメチルハイドロジェンシリコーンオイル(MHS)(商品名:KF-99、信越化学工業株式会社製)が挙げられる。
 表面処理酸化物粒子は、以下のメタノール滴定試験により算出されるメタノール疎水化度が40~80質量%であることが好ましく、50~80質量%であることがより好ましく、60~80質量%であることがさらに好ましい。ここで、メタノール疎水化度が大きいほど疎水性が高く、小さいほど親水性が高いことを示す。
 イオン交換水50ml、試料となる表面処理酸化物粒子0.2gをビーカーに入れ25℃とし、マグネティックスターラーで攪拌しているところへ、ビュレットからメタノールを滴下し、試料全量が沈むまでに滴下したメタノール量(Xg)を測定する。下記式より、メタノール疎水化度を算出する。
 メタノール疎水化度(質量%)=100%×X/(50+X)
 メタノール疎水化度が上記好ましい範囲内にあることで、硬化前のシリコーン組成物の粘度が上昇することなく、また、音響レンズ層にした際の音響波感度の低下を抑制することができる。
 表面処理酸化物粒子の一次粒子におけるワーデルの球形度は、0.7~1が好ましく、0.8~1がより好ましく、0.9~1がさらに好ましい。
 ここで、「ワーデルの球形度」(化学工学便覧、丸善株式会社発行参照)とは、粒子の球形度を、(粒子の投影面積に等しい円の直径)/(粒子の投影像に外接する最小円の直径)で測る指数であり、この指数が1.0に近いほど真球体に近い粒子であることを意味する。
 ワーデルの球形度(以下、単に球形度とも称す。)の測定には、例えば、SEM(Scanning Electron Microscope:走査型電子顕微鏡)写真を用いることができる。具体的には、SEM写真により、例えば100個程度の一次粒子を観察し、それらの球形度を算出する。算出した球形度の合計を観察した一次粒子の数で除した平均値を、球形度とする。
 ワーデルの球形度が上記好ましい範囲内にあると、過酸化水素プラズマ滅菌耐性がより向上するため好ましく、また、音響レンズ層に音響波を照射した際に表面処理酸化物粒子に当たる音響波の面積が小さくなるため、音響波感度が向上すると考えられる。
 なお、本明細書において、「真球状」とはワーデルの球形度が0.9~1の範囲にある若干歪んだ球も含み、上述の表面処理球状シリカ粒子とは、表面処理シリカ粒子のうち、真球状であるものを意味する。
 酸化物粒子のうちシリカ粒子は、その製法によって、シラン化合物を燃焼させて得られる燃焼法シリカ(即ち、ヒュームドシリカ)、金属珪素粉を爆発的に燃焼させて得られる爆燃法シリカ、珪酸ナトリウムと鉱酸との中和反応によって得られる湿式シリカ(このうちアルカリ条件で合成したものを沈降法シリカ、酸性条件で合成したものをゲル法シリカという)およびヒドロカルビルオキシシランの加水分解によって得られるゾルゲル法シリカ(いわゆるStoeber法)に大別される。
 真球状のシリカ粒子の製造方法としては、爆発法およびゾルゲル法が挙げられ、好ましい。
 ゾルゲル法とは、ヒドロカルビルオキシシラン(好ましくはテトラヒドロカルビルオキシシラン)もしくはその部分加水分解縮合生成物またはそれらの組み合わせを加水分解および縮合することにより、本質的にSiO単位からなる親水性の球状シリカ粒子を得る方法である。
 また、シリカ粒子表面の疎水化処理は、親水性の球状シリカ粒子の表面に、R SiO1/2単位(Rは同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1~20の1価の炭化水素基を示す。)を導入することにより施すことができる。
 具体的には、例えば、特開2007-99582号公報および特開2014-114175号公報記載の方法により行うことができる。その他の酸化物粒子の表面処理についても、特に制限されることなく、通常の手法により行うことができる。
(その他の成分)
 上記シリコーン組成物は、ビニル基を有するポリオルガノシロキサン(A)、分子鎖中に2個以上のSi-H基を有するポリオルガノシロキサン(B)および表面処理酸化物粒子以外に、硬化遅延剤、溶媒、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤及び熱伝導性向上剤等の少なくとも1種を適宜配合することができる。
- 硬化遅延剤 -
 本発明において、硬化反応に対する硬化遅延剤を適宜に用いることができる。硬化遅延剤は、上記付加硬化反応を遅らせる用途で使用され、例えば、低分子量のビニルメチルシロキサンホモポリマー(商品名:VMS-005、Gelest社製)が挙げられる。
 硬化遅延剤の含有量により、硬化速度、すなわち作業時間を調整することができる。
- 触媒 -
 本発明において、上記シリコーン組成物を硬化してなる層を得るにあたり、触媒を作用させる。触媒としては、例えば、白金または白金含有化合物(以下、単に白金化合物ともいう。)が挙げられる。白金または白金化合物としては、室温硬化(RTV)に使用されるものを特に制限することなく用いることができ、例えば、白金-ビニルジシロキサンを使用することができる。
 具体的には、白金黒または白金を無機化合物またはカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。触媒は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 触媒は、ポリオルガノシロキサン(B)のSi-H基が、ポリオルガノシロキサン(A)のビニル基に対して付加するヒドロシリル化反応において必要である。ヒドロシリル化反応(付加硬化反応)が進行することで、ポリオルガノシロキサン(A)がポリオルガノシロキサン(B)で架橋され、シリコーン樹脂が形成される。
 ここで、触媒は上記シリコーン組成物に混合する形で作用させてもよく、また、シリコーン組成物に含有させずに、シリコーン組成物と接触させてもよい。なお、後者の方が好ましい。
 市販の白金触媒としては、例えば、白金化合物(商品名:PLATINUM CYCLOVINYLMETHYLSILOXANE COMPLEX IN CYCLIC METHYLVINYLSILOXANES(SIP6832.2)、Pt濃度2質量%および商品名:PLATINUM DIVINYLTETRAMETHYLDISILOXANE COMPLEX IN VINYL-TERMINATED POLYDIMETHYLSILOXANE(SIP6830.3)、Pt濃度3質量%、いずれもGelest社製)が挙げられる。
 上記シリコーン組成物に作用させる触媒の含有量は特に制限するものではないが、反応性の観点から、シリコーン組成物100質量部に対し、0.00001~0.05質量部が好ましく、0.00001~0.01質量部がより好ましく、0.00002~0.01質量部がさらに好ましく、0.00005~0.005質量部が特に好ましい。
[硬化前のシリコーン組成物の粘度]
 シリコーン組成物中に含有される各成分を均一に分散させる点から、硬化反応を行う前のシリコーン組成物の粘度は、低いことが好ましい。硬化前の粘度は、硬化反応を開始する触媒を添加する前のシリコーン組成物の粘度を測定する。具体的には、国際公開第2017/130890号に記載の方法で測定することができる。
 上記粘度(23℃)は、5000Pa・s以下が好ましく、1000Pa・s以下がより好ましく、200Pa・s以下が更に好ましい。なお、実際的な下限値は10Pa・s以上である。
 本発明の音響波プローブにおいては、基材と中間層との間に、さらにその他の層を設けてもよい。
 その他の層としては、基材との密着性に優れ、中間層における加水分解シリケート化合物が有する-OH基と反応(好ましくは化学結合を形成)する反応性基を有するものであれば、音響波プローブにおいて用いられる層を特に制限することなく用いることができる。例えば、音響波プローブにおける音響整合層と音響レンズとの間に、滅菌、消毒等の薬剤に対する耐性を付与するために設ける層として知られている、ポリイミド層が挙げられ、好ましく用いることができる。
 また、その他の層が有する、中間層における加水分解シリケート化合物が有する-OH基と反応(好ましくは化学結合を形成)する反応性基については、基材との密着性に優れた層を形成した後、この層の表面に化学的処理及び/又は物理的処理を施すことにより、導入することもできる。
<音響波プローブの製造方法>
 本発明の音響波プローブは、常法により調製することができる。
 例えば、基材、中間層を形成するための液、音響レンズ層を形成するための室温硬化性シリコーンを、それぞれ、常法により調製する。
 基材については、中間層を設ける側の表面に親水化処理を施す場合には、中間層を設ける側に、常法により親水化処理を施す。
 中間層を形成するための液については、加水分解性基を有するシリケート化合物を加水分解することにより加水分解シリケート化合物を含有する液を調製するか、市販品の加水分解シリケート化合物を添加、混合した液を調製する。加水分解性基を有するシリケート化合物を加水分解することにより加水分解シリケート化合物を含有する液を調製した場合には、中和処理を行うことが好ましい。中間層を形成するための液に含有させてもよい、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物等のその他の成分は、これらの液の調製と同時に添加、混合してもよく、別途、添加、混合してもよい。なお、加水分解性基を有するシリケート化合物を加水分解して調製した場合には、中和処理後に、その他の成分を同時に添加、混合することが好ましい。
 音響レンズ層を形成するための室温硬化性シリコーンは、例えば、室温硬化性シリコーンを構成する成分を、ニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー(連続ニーダー)、2本ロールの混練装置で混練りすることにより得ることができる。各成分の混合順序は特に限定されない。混練りの条件は、特に制限されず、例えば、10~50℃で1~72時間混練りすることが好ましい。この混練りの後、使用する直前に触媒と接触させることが好ましい。
 本発明の音響波プローブは、基材上に、中間層を形成するための液を塗布、乾燥して中間層を形成し、さらに、音響レンズ層を形成するための室温硬化性シリコーンを中間層上に積層し、硬化させることにより、基材と音響レンズ層とが接着された音響波プローブを作製することができる。なお、中間層は、音響レンズ層とは別に反応させてもよいが、室温硬化性シリコーンを硬化させて音響レンズ層を形成する工程において同時に、反応を進行、完了させることが好ましい。
 なお、基材と中間層との間に、さらに上述のその他の層を設ける場合には、基材上に中間層を形成する工程の前に、その他の層を形成すればよい。
 このようにして得られた室温硬化性シリコーンを硬化させることにより、音響レンズ層を構成するシリコーン樹脂を得ることができる。具体的には、例えば、20~50℃で5~500分間加熱硬化させることにより、シリコーン樹脂を得ることができる。上記シリコーン樹脂の形状は、特に制限されず、例えば、上記硬化時の金型により音響レンズとして好ましい形状にしてもよく、シート状のシリコーン樹脂を得て、この樹脂を切削等することにより、所望の音響レンズとしてもよい。
 本発明の音響波プローブは音響波測定装置に好ましく用いることができる。なお、本発明の音響波測定装置とは、超音波診断装置又は光音響波測定装置に限らず、対象物で反射又は発生した音響波を受信し、画像又は信号強度として表示する装置を称する。
 特に、本発明の音響波プローブは、超音波トランスデューサアレイとして容量性マイクロマシン超音波振動子(cMUT:Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers)を備える超音波プローブとして好適に用いることができ、この超音波プローブを備えた超音波診断装置への使用も好ましい。
 本発明の音響波プローブは、具体的には、例えば、特開2003-169802号公報などに記載の超音波診断装置、及び、特開2013-202050号公報、特開2013-188465号公報などに記載の光音響波測定装置などの音響波測定装置に好ましく適用される。
 本発明の音響波プローブの構成を、図1に記載する、超音波診断装置における超音波プローブの構成に基づき、以下により詳細に説明する。なお、超音波プローブとは、音響波プローブにおける音響波として、特に超音波を使用するプローブである。そのため、超音波プローブの基本的な構造は音響波プローブにそのまま適用することができる。
- 超音波プローブ -
 超音波プローブ10は、超音波診断装置の主要構成部品であって、超音波を発生するとともに、超音波ビームを送受信する機能を有するものである。超音波プローブ10の構成は、図1に示すように、先端(被検対象である生体に接する面)部分から音響レンズ1、音響整合層2、圧電素子層3、バッキング材4の順に設けられている。なお、近年、高次高調波を受信することを目的に、送信用超音波振動子(圧電素子)と、受信用超音波振動子(圧電素子)を異なる材料で構成し、積層構造としたものも提案されている。
<圧電素子層>
 圧電素子層3は、超音波を発生する部分であって、圧電素子の両側に電極が貼り付けられており、電圧を加えると圧電素子が伸縮と膨張を繰り返し振動することにより、超音波が発生する。
 圧電素子を構成する材料としては、水晶、LiNbO、LiTaO及びKNbOなどの単結晶、ZnO及びAlNなどの薄膜並びにPb(Zr,Ti)O系などの焼結体を分極処理した、いわゆるセラミックスの無機圧電体が広く利用されている。一般的には、変換効率のよいPZT:チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミックスが使用されている。
 また、高周波側の受信波を検知する圧電素子には、より広い帯域幅の感度が必要である。このため、高周波、広帯域に適した圧電素子として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などの有機系高分子物質を利用した有機圧電体が使用されている。
 更に、特開2011-071842号公報等には、優れた短パルス特性及び広帯域特性を示し、量産性に優れ、特性ばらつきの少ないアレイ構造が得られる、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を利用したcMUTが記載されている。
 本発明においては、いずれの圧電素子材料も好ましく用いることができる。
<バッキング材>
 バッキング材4は、圧電素子層3の背面に設けられており、余分な振動を抑制することにより超音波のパルス幅を短くし、超音波診断画像における距離分解能の向上に寄与する。
<音響整合層>
 音響整合層2は、圧電素子層3と被検対象間での音響インピーダンスの差を小さくし、超音波を効率よく送受信するために設けられる。
<音響レンズ>
 音響レンズ1は、屈折を利用して超音波をスライス方向に集束し、分解能を向上させるために設けられる。また、被検対象である生体と密着し、超音波を生体の音響インピーダンス(人体では、1.4~1.7Mrayl)と整合させることが求められている。
 すなわち、音響レンズ1の材料としては、音速が人体の音速よりも十分小さく、また、音響インピーダンスが人体の皮膚の値に近い材料を使用することで、超音波の送受信感度がよくなる。
<中間層>
 本発明の音響波プローブの実施形態の1つとしては、本発明の音響波プローブにおける基材が音響整合層2に、本発明の音響波プローブにおける上述の音響レンズ層が音響レンズ1にそれぞれ相当し、音響整合層2と音響レンズ1とを、上述の特定のシロキサン化合物を含有する中間層(図1中において図示せず。)により接着してなる構成を有する。
 なお、本発明の音響波プローブにおける基材は、音響整合層2に加えて、音響レンズ1周辺の音響整合層2以外の構成部材であることも好ましい。この場合、音響整合層2、及び、音響レンズ1周辺の音響整合層2以外の構成部材が、上述の特定のシロキサン化合物を含有する中間層により、音響レンズ1と接着してなる構成を有する。
 このような構成の超音波プローブ10の動作を説明する。圧電素子層3の両側に設けられた電極に電圧を印加して圧電素子層3を共振させ、超音波信号を音響レンズ1から被検対象に送信する。受信時には、被検対象からの反射信号(エコー信号)によって圧電素子層3を振動させ、この振動を電気的に変換して信号とし、画像を得る。
 特に、本発明の音響波プローブにおける音響レンズ層は、一般的な医療用超音波トランスデューサとしては、およそ10MHz以上の超音波の送信周波数で、顕著な感度改善効果を確認できる。特に15MHz以上の超音波の送信周波数で、特に顕著な感度改善効果が期待できる。
 本発明の音響音響波プローブにおける音響レンズ層は、例えば、音速を900m/s未満にまで低減することができ、周波数10MHz以上50MHz未満の超音波の周波数で、体表から0.1~20mmの深さにある生体組織について十分な精度の情報を得ることができる。
 以下、本発明の音響波プローブにおける音響レンズ層が、従来の課題に対し特に機能を発揮する装置について、詳細に記載する。
 なお、下記に記載する以外の装置に対しても、本発明の音響波プローブは優れた効果を示す。
- cMUT(容量性マイクロマシン超音波振動子)を備える超音波プローブ -
 特開2006-157320号公報、特開2011-71842号公報などに記載のcMUTデバイスを超音波トランスデューサアレイに用いる場合、一般的な圧電セラミックス(PZT)を用いたトランスデューサと比較して、一般的には、その感度が低くなる。
 しかし、本発明の音響波プローブに用いられる音響レンズ層として、国際公開第2017/130890号に記載されるように、特定の音響波プローブ用組成物から得られる音響レンズを用いることで、cMUTの感度不足を補うことが可能である。これにより、cMUTの感度を、従来のトランスデューサの性能に近づけることができる。
 なお、cMUTデバイスはMEMS技術により作製されるため、圧電セラミックスプローブよりも量産性が高く、低コストな超音波プローブを市場に提供することができる。
- 光音響波イメージングを用いる光音響波測定装置 -
 特開2013-158435号公報などに記載の光音響波イメージング(PAI:Photo Acoustic Imaging)は、人体内部へ光(電磁波)を照射し、照射した光によって人体組織が断熱膨張する際に発生する超音波を画像化したもの、又は超音波の信号強度を表示する。
- 超音波内視鏡 -
 特開2008-311700号公報などに記載の超音波内視鏡における超音波は、その構造上、信号線ケーブルが体表用トランスデューサと比較して長いため、ケーブル損失に伴い、トランスデューサの感度向上が課題である。また、この課題に対しては、下記の理由により、効果的な感度向上手段がないと言われている。
 第一に、体表用の超音波診断装置であれば、トランスデューサ先端にアンプ回路、AD変換IC(アナログ-デジタル変換集積回路)等の設置が可能である。これに対して、超音波内視鏡は体内に挿入して使用するため、トランスデューサの設置スペースが狭く、トランスデューサ先端へのアンプ回路、AD変換IC等の設置は困難である。
 第二に、体表用の超音波診断装置におけるトランスデューサで採用されている圧電単結晶は、その物理特性及びプロセス適性上、超音波の送信周波数10~15MHz以上のトランスデューサへの適用は困難である。しかしながら、超音波内視鏡における超音波プローブは概して超音波の送信周波数10~15MHz以上のプローブであるため、圧電単結晶材を用いた感度向上も困難である。
 しかし、本発明の音響波プローブに用いられる音響レンズ層として、国際公開第2017/130890号に記載されるように、特定の音響波プローブ用組成物から得られる音響レンズを用いることで、内視鏡用超音波トランスデューサの感度を向上させることが可能である。
 また、同一の超音波の送信周波数(例えば15MHz)を使用する場合でも、内視鏡用超音波トランスデューサにおいて本発明の音響波プローブに用いられる音響レンズ層として、国際公開第2017/130890号に記載されるように、特定の音響波プローブ用組成物から得られる音響レンズを用いる場合には、特に有効性が発揮される。
 以下に本発明を、実施例に基づいて更に詳細に説明する。本発明は、本発明で規定すること以外は、以下に示す実施例に限定して解釈されるものではない。
<1.基材(B)>
 後記表の注に記載する各種基材(B-1)~(B-14)から、長さ80mm×幅20mm×厚さ1mmの試験片を切り出した。これらの基材の試験片の片面を「UVO-Cleaner Model 42」(商品名、Jelight社製、中心波長254nm)で2分間処理し、UV1前処理された基材(B-1)~(B-14)をそれぞれ準備した。
 基材(B-4)の試験片の片面をXeエキシマUV照射装置「ASM86 Excimer」(商品名、あすみ技研社製、中心波長172nm)で処理し、UV2前処理された基材(B-4)を準備した。
 基材(B-4)の試験片の片面をプラズマ処理装置「PM100」(商品名、ヤマト科学社製)で処理し、プラズマ前処理された基材(B-4)を準備した。
 基材(B-4)の試験片の片面をコロナ放電表面改質装置「コロナマスターPS-1M」(商品名、信光電気計装社製)で処理し、コロナ前処理された基材(B-4)を準備した。
<2.中間層用液の調製>
(1)中間層用液(m-1)の調製
 加水分解シリケート「HAS-1」(商品名、日本コルコート社製、シリカ分21%)2.4gとメタノール7.6gを混合し、中間層用液(m-1)を得た。
(2)中間層用液(m-2)の形成
 加水分解シリケート「HAS-1」(商品名、日本コルコート社製、シリカ分21%)2.4gとN-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM-603、信越化学工業社製)0.3g、メタノール7.3gを混合し、中間層用液(m-2)を得た。
(3)中間層用液(m-3)~(m-25)の形成
 上記(m-1)、(m-2)と同様にして、後記表Aに記載の各成分を混合する処理を行い、中間層用液(m-3)~(m-25)を得た。
 なお、中間層用液(m-18)~(m-20)については、シリケート化合物が有する加水分解性基の加水分解が進み、前述の加水分解率が80%以上となるまで表Aに記載の各成分を混合、攪拌し、加水分解反応が進行した後に0.02Nアンモニア水でpH=5~7になるように中和処理し、調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(表の注)
[中間層用液の調製に用いられる化合物]
 以下の説明において、シリカ分とは、製品中に占める加水分解シリケート化合物又は加水分解性基を有するシリケート化合物の質量基準での割合を意味する。
 また、表中に記載の各成分の含有量は、質量基準である。
(加水分解シリケート化合物)
 HAS-1:商品名、日本コルコート社製、シリカ分21%、重量平均分子量650
(加水分解性基を有するシリケート化合物)
 メチルシリケート51:商品名、日本コルコート社製、Si(OCH10(平均4量体)、シリカ分51%、重量平均分子量470
 MKCシリケートMS56:商品名、三菱ケミカル社製、Sim-1(OCH2m+2(m=2~100)、シリカ分56%、重量平均分子量1,150
 TEOS:テトラエトキシシラン
(シランカップリング剤)
(SI-1):N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM-603、信越化学工業社製)
(SI-2):3-アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-903、信越化学工業社製)
(SI-3):3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物(商品名:X-12-967C、信越化学工業社製)
(SI-4):3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-403、信越化学工業社製)
(チタンアルコキシド化合物)
(TI-1):イソプロピルトリ(N-アミノエチル-アミノエチル)チタネート(商品名:プレンアクト44、味の素ファインテクノ社製)
(TI-2):ジイソプロピルビス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート(商品名:プレンアクト38S、味の素ファインテクノ社製)
(TI-3):イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート(商品名:プレンアクト9SA、味の素ファインテクノ社製)
(TI-4):テトラn-ブチルチタネート(商品名:オルガチックスTA-21、マツモトファインケミカル社製)
(アルミニウムアルコキシド化合物)
(AL-1):アルミニウムトリスアセチルアセトネート(商品名:オルガチックスAL-3100、マツモトファインケミカル社製)
(AL-2):アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネート(商品名:オルガチックスAL-3200、マツモトファインケミカル社製)
(AL-3):アルミニウムトリスエチルアセトアセテート(商品名:オルガチックスAL-3215、マツモトファインケミカル社製)
(AL-4):アルミニウムsec-ブトキシド(商品名:ASBD、川研ファインケミカル社製)
(ジルコニウムアルコキシド化合物)
(ZR-1):ジルコニウムテトラアセチルアセトネート(商品名:オルガチックスZC-150、マツモトファインケミカル社製)
(ZR-2):ジルコニウムラクテートアンモニウム塩(商品名:オルガチックスZC-300、マツモトファインケミカル社製)
(ZR-3):ジルコニウムトリn-ブトキシモノアセチルアセトネート(商品名:オルガチックスZC-540、マツモトファインケミカル社製)
(ZR-4):ジルコニウムテトラn-ブトキシド(商品名:オルガチックスZA-65、マツモトファインケミカル社製)
<3.音響レンズ用樹脂の調製>
(1)音響レンズ用樹脂(L-1)の調製
 ビニル末端ジフェニルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー(Gelest社製「PDV-0535」、質量平均分子量47,500、ジフェニルシロキサン量5mol%)54.0質量部、ポリメチルヒドロシロキサン(Gelest社製「HMS-991」、質量平均分子量1,600)1.0質量部、真球状の表面処理シリカ(信越化学工業社製「QSG-30」、平均一次粒子径30nm、メチルトリメトキシシランおよびヘキサメチルジシラザン(HMDS)表面処理品、メタノール疎水化度67質量%)45.0質量部を、ニーダーで2時間、設定温度23℃で混練りし、均一なペーストとした。
 これに白金触媒溶液(Gelest社製、商品名「SIP6830.3」、Pt濃度3質量%)を0.05質量部添加し混合した後に減圧脱泡し、未硬化の音響レンズ用樹脂(L-1)を調製した。
(2)音響レンズ用樹脂(L-2)の調製
 音響レンズ用樹脂(L-1)の調製において、ビニル末端ジフェニルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマーを「PDV-0341」(Gelest社製、質量平均分子量62,000、ジフェニルシロキサン量3mol%)54.0質量部とした以外は同様に処理し、未硬化の音響レンズ用樹脂(L-2)を調製した。
(3)音響レンズ用樹脂(L-3)の調製
 音響レンズ用樹脂(L-1)の調製において、シリカを表面処理酸化チタン「TITONE R-24」(商品名、堺化学工業社製、平均一次粒子径0.20μm、表面処理剤:シリカ-アルミナ-有機)45.0質量部とした以外は同様に処理し、未硬化の音響レンズ用樹脂(L-3)を調製した。
(4)音響レンズ用樹脂(L-4)の調製
 音響レンズ用樹脂(L-1)の調製において、シリカを非球状の表面処理フュームドシリカ(日本アエロジル社製「アエロジル(登録商標)NAX50」、平均一次粒子径30nm、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)表面処理品、メタノール疎水化度28質量%)45.0質量部とした以外は同様に処理し、未硬化の音響レンズ用樹脂(L-4)を調製した。
(5)音響レンズ用樹脂(L-5)の調製
 音響レンズ用樹脂(L-1)の調製において、ビニル末端ジフェニルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマーをビニル末端ジメチルシロキサンコポリマー「DMS-V41」(Gelest社製、質量平均分子量62,700、ジフェニルシロキサン量0mol%)54.0質量部とした以外は同様に処理し、未硬化の音響レンズ用樹脂(L-5)を調製した。
<4.積層体の作製>
 上記UV1前処理された基材(B-1)に、上記中間層用液(m-1)を綿棒で処理表面全体に塗布し、50℃で15分間乾燥して中間層(M-1)を形成させた。
 この中間層を付与した基材を金型にセットし、処理面上に予め脱泡混合しておいた音響レンズ用樹脂(L-1)を流し込み、レンズ用樹脂の厚みが1mm(積層体合計厚みが約2mm)になる様に乗せた後、100℃で10分硬化させ、基材(B)に中間層(M)を経て音響レンズ層(L)が付与された積層体No.101を得た。
 上記積層体No.101の作製において、基材(B)、中間層(M)及び音響レンズ層(L)を下記表1-1及び1-2に記載の構成に変更した以外は同様にして、積層体No.102~140及びc01~c07を作製した。
 積層体No.101~140が本発明の音響波プローブであり、積層体No.c01~c07が比較のための音響波プローブである。
 中間層(M)の平均層厚は以下のようにして算出した。
 上記作製した積層体を無作為に5か所で切断し、各中間層(M)の断面を走査型電子顕微鏡(S-5500(商品名)、日立ハイテクノロジーズ社製)にて50000倍で観察して、各断面について1点ずつ、中間層(M)の厚さを得た。得られた5つの厚さの値からの平均値を平均層厚とした。後記表中では、膜厚の欄に記載する。
<5.積層体の評価>
 上記で作製した積層体について、剥離強度、ヒートサイクル耐久性及び過酸化水素プラズマ滅菌耐性を、以下の通り、評価した。得られた結果をまとめて、下記表1-1及び1-2に示す。なお、過酸化水素プラズマ滅菌耐性は表中でHガス滅菌耐久性と表記する。
[試験例1]剥離強度の評価
 上記で作製した積層体から長さ80mm×幅10mm(厚さ約2mm)の試験片を切り出し、積層試験片を得た。この積層試験片の幅10mmの辺における中間層に1cm幅の切れ込みを入れた。この切れ込みを入れた積層試験片に対し、基材(B)と音響レンズ層(L)との間の90°剥離強度を、25℃に於いて、作製した1cm幅の切れ込みの音響レンズ層側の端を掴み、基材と音響レンズ層との角度を90°に保ちながら、長手方向に沿って剥離速度2mm/分で20mm引き剥がすことにより測定した。剥離強度はフォースゲージにより測定した値であり、単位はN/cmである。測定した剥離強度の全領域の平均値を下記基準に当てはめ評価した。
 
<剥離強度評価基準>
 AA:12N/cm以上であるか、または、音響レンズ層を構成する樹脂の凝集破壊が生じた。
 A:10N/cm以上12N/cm未満
 B:6N/cm以上10N/cm未満
 C:2N/cm以上6N/cm未満
 D:2N/cm未満
 なお、剥離強度12N/cm未満では、音響レンズ層を構成する樹脂の凝集破壊は生じない。
[試験例2]ヒートサイクル耐久性の評価
 上記試験例1で作製した積層試験片を、恒温恒湿機(佐竹化学機械工業社製、KHWV-40HP(商品名))を用い、-20℃で2時間、60℃で2時間を1サイクルとしたヒートサイクル試験を500サイクル行った。ヒートサイクル試験500サイクル後の積層試験片について、上記試験例1に記載の方法により90°剥離強度を測定した。
 上記試験例1で測定したヒートサイクル処理前の90°剥離強度を「PSB(1)」とし、上記のヒートサイクル処理後の90°剥離強度を「PSA(1)」として、「PSB(1)」に対する「PSA(1)」の割合{(PSA(1)/PSB(1))×100(%)}を求め、下記基準に当てはめ評価した。
 
<ヒートサイクル耐性評価基準>
AA:80%以上
 A:60%以上80%未満
 B:40%以上60%未満
 C:20%以上40%未満
 D:20%未満
[試験例3]過酸化水素プラズマ滅菌耐性の評価
 上記試験例1で作製した積層試験片を、過酸化水素ガス滅菌機(ASP社製「ステラッド(登録商標)NX」)のアドバンスコースにて、低温プラズマ滅菌処理を50回繰り返し行った。過酸化水素プラズマ滅菌試験50回後の積層試験片について、上記試験例1に記載の方法により90°剥離強度を測定した。なお、積層試験片は、音響レンズ層(L)が上側、基材(B)が下側となるようにして、過酸化水素ガス及びこれにプラズマ照射することによって発生するより強力な過酸化水素ガスの分解、活性化物がほとんど透過しない、ステンレス製板の上に置き、上記過酸化水素プラズマ滅菌処理を行った。
 上記試験例1で測定した過酸化水素プラズマ滅菌処理前の90°剥離強度を「PSB(2)」とし、上記の過酸化水素プラズマ滅菌試験後の90°剥離強度を「PSA(2)」として、「PSB(2)」に対する「PSA(2)」の割合{(PSA(2)/PSB(2))×100(%)}を求め、下記基準に当てはめ評価した。
 
<過酸化水素プラズマ滅菌耐性評価基準>
AA:80%以上
 A:60%以上80%未満
 B:40%以上60%未満
 C:20%以上40%未満
 D:20%未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
<表の注>
[基材(B)]
(材質)
(B-1):アクリル樹脂(商品名:アクリライトL、三菱ケミカル社製)
(B-2):PC(ポリカーボネート)樹脂(商品名:パンライトL-1225Y、帝人社製)
(B-3):GPPS(汎用ポリスチレン)樹脂(商品名:PSJ-ポリスチレンHF77、PSジャパン社製)
(B-4):架橋PS(架橋ポリスチレン)樹脂(商品名:Rexolite、エンズィンガー社製)
(B-5):エポキシ樹脂(商品名:2液エポキシ樹脂系接着剤 6100、アルテコ社製)を25℃で24時間硬化させたもの。
(B-6):フェノール樹脂(商品名:スミコンPM-760、住友ベークライト社製)を180℃で30分間加熱硬化させたもの。
(B-7):不PEs(不飽和ポリエステル)樹脂(商品名:ユピカ4072、日本ユピカ社製)を100℃で24時間加熱硬化させたもの。
(B-8):PI(ポリイミド)樹脂(熱硬化性ポリイミド樹脂、商品名:カプトン、東レ・デュポン社製)
(B-9):メラミン樹脂(商品名:ミューラスMBF-C、パナソニック社製)を150℃で10分間加熱硬化させたもの。
(B-10):ガラス
(B-11):セラミックス
(B-12):グラファイト
(B-13):Al(アルミ)
(B-14):Cu(銅)
(前処理)
 UV1、UV2、プラズマ、コロナ:それぞれ、前述のUV1前処理、UV2前処理、プラズマ前処理、コロナ前処理を意味する。
 「-」は、前処理を行っていないことを示す。
[中間層(M)]
中間層(M-1)~(M-25):それぞれ、上述の中間層用液(m-1)~(m-25)を用いて作製した。
[音響レンズ層(L)]
音響レンズ層(L-1)~(L-5):それぞれ、上述の音響レンズ用樹脂(L-1)~(L-5)を用いて作製した。
 表1-1及び1-2から以下のことが分かる。
 比較の積層体No.c01は、基材と本発明で規定する音響レンズ層とが中間層を介さず直接張り合わされている点で、本発明の規定を満たさない。この比較の積層体No.c01は、初期の剥離強度が低く初期密着性に劣り、かつ、過酸化水素プラズマ滅菌耐性に劣っていた。
 比較の積層体No.c02~c06は、基材と本発明で規定する音響レンズ層との間に中間層が介在するものの、中間層が加水分解シリケート化合物由来のシロキサン化合物を含有しない点で、本発明の規定を満たさない。これらの比較の積層体No.c02~c06は、いずれも、過酸化水素プラズマ滅菌耐性に劣っていた。
 比較の積層体No.c07は、基材と音響レンズ層との間に本発明で規定する中間層が介在するものの、音響レンズ層がフェニル基を有する構成造単位を含まない室温硬化性シリコーンを硬化してなる層である点で、本発明の規定を満たさない。この比較の積層体No.c07は、過酸化水素プラズマ滅菌耐性に劣っていた。
 これに対して、本発明で規定する、基材と中間層と音響レンズ層とをこの順に積層してなる積層体No.101~140は、いずれも、初期の剥離強度は高く、かつ、過酸化水素プラズマ滅菌後の剥離強度も初期値の20%以上維持されており、初期密着性及び過酸化水素プラズマ滅菌耐性に優れることが分かる。
 本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
 本願は、2022年6月29日に日本国で特許出願された特願2022-104704に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
 1    音響レンズ
 2    音響整合層
 3    圧電素子層
 4    バッキング材
 7    筐体
 9    コード
 10   超音波プローブ(超音波探触子)

Claims (16)

  1.  基材と、前記基材上の中間層と、前記中間層上の音響レンズ層とを有し、
     前記中間層がシロキサン化合物を含有する層であって、該シロキサン化合物が、加水分解シリケート化合物由来の構成成分を有し、
     前記音響レンズ層が、室温硬化性シリコーンを硬化してなる層であって、前記室温硬化性シリコーンがフェニル基を有する構成単位を含む、音響波プローブ。
  2.  前記基材が、鉄、非鉄金属、金属以外の無機材料、及び、有機材料のうちの少なくとも1種を含む、請求項1に記載の音響波プローブ。
  3.  前記非鉄金属が、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケル、銅、鉛、亜鉛、錫、クロム、タングステンもしくはコバルト、又は、これらの金属の少なくとも2種の合金のうちの少なくとも1種を含む、請求項2に記載の音響波プローブ。
  4.  前記の金属以外の無機材料が、ガラス、セラミックス及びグラファイトのうちの少なくとも1種を含む、請求項2又は3に記載の音響波プローブ。
  5.  前記有機材料が、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくとも1種を含む、請求項2~4のいずれか1項に記載の音響波プローブ。
  6.  前記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂及びポリフェニレンスルフィド樹脂のうちの少なくとも1種を含む、請求項5に記載の音響波プローブ。
  7.  前記熱可塑性樹脂が架橋した熱可塑性樹脂である、請求項5又は6に記載の音響波プローブ。
  8.  前記基材が、前記中間層側表面に親水化処理が施された基材である、請求項1~7のいずれか1項に記載の音響波プローブ。
  9.  前記基材が、前記中間層側表面に、紫外線処理、オゾン処理、プラズマ処理及びコロナ処理のうちの少なくとも1つの処理が施された基材である、請求項8に記載の音響波プローブ。
  10.  前記中間層が、シランカップリング剤、チタンアルコキシド化合物、アルミニウムアルコキシド化合物及びジルコニウムアルコキシド化合物のうちの少なくとも1種由来の構成成分を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の音響波プローブ。
  11.  前記室温硬化性シリコーンが、ビニルシリコーンとヒドロシリコーンとを含むシリコーン組成物である、請求項1~10のいずれか1項に記載の音響波プローブ。
  12.  前記シリコーン組成物が、表面処理酸化物粒子を含む、請求項11に記載の音響波プローブ。
  13.  前記シリコーン組成物が、表面処理球状シリカ粒子を含む、請求項12に記載の音響波プローブ。
  14.  前記音響波プローブが超音波プローブである、請求項1~13のいずれか1項に記載の音響波プローブ。
  15.  請求項1~13のいずれか1項に記載の音響波プローブを備える音響波測定装置。
  16.  請求項14に記載の音響波プローブを備える超音波診断装置。
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