シール可能な材料および誘電溶着の形成方法
不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む誘電溶着可能な材料。接合を形成する方法であって、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む、第１端および第２端を有する基材を提供することを含む、方法。この方法は、基材の第１端および第２端を高周波電磁エネルギーを用いて接合させることをさらに含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体として、誘電溶着可能な材料および高周波接合の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシールは多くの産業において幅広い用途に利用されている。通常は、物品の２つの部分がシールされるように適切なシールが達成される時間まで高分子材料に加熱が施される。残念なことに、この熱的処理は適切な時間に行われる。例えば、高分子材料をシールする処理には、物品の加熱、そしてこのサイクルを完了させるための物品の冷却が含まれ、これには数分間を要する場合もある。製造を効率的な規模で工業化するにはこの時間は長過ぎる。
【０００３】
こうしたシール時間を短縮するために誘電溶着技法が用いられている。高周波またはラジオ周波溶着としても周知の誘電溶着技法は、高周波電磁エネルギーおよび圧力の両方を利用してシールを施すものである。誘電溶着技法に要する時間は熱溶着に比べてわずかであるが、誘電溶着が適用できるのは特定のポリマーに限られている。誘電溶着に対し導電性を示す熱可塑性ポリマーとしては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、官能化ポリオレフィン（エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸もしくはメタクリル酸もしくはエステルまたはこれらの誘導体との共重合体または三元共重合体等）、および熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が一般に使用されている。これらの特定のポリマーが誘電溶着に対し導電性を示すのは、これらの高分子材料が高い誘電損率（すなわち０．１を超える）または誘電正接ｔａｎδを有するためである。残念なことに、このようなポリマーは特定の用途に要求される物理または機械特性を有していない場合がある。
【０００４】
通常は、特定の用途に適した可撓性や透明性を有するポリマー等が必要とされるであろう。残念なことに、このようなポリマーの多くは不活性な性質を有する、すなわち誘電正接が低いために誘電エネルギーでシールすることができないので、熱的にシールを施すことしかできない。その結果として、製造業者は必要な物理および機械特性を選択するに留まり、誘電エネルギーを用いて速やかにシールできるか否かに関し選択する余地が残されていない場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、誘電溶着を用いてシールすることができる改善された高分子材料が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
特定の実施形態においては、誘電溶着可能な材料は、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含むものである。
【０００７】
他の例示的な実施形態においては、接合を形成する方法は、第１端および第２端を有する基材を提供することを含み、この基材は、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含んでいる。この方法はさらに、高周波電磁エネルギーを用いて基材の第１端および第２端を接合することを含む。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
好ましい実施形態の説明
特定の実施形態においては、誘電溶着可能な材料は、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む。不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーのブレンドは、有利には、誘電溶着を用いてシールすなわち溶着可能な材料を提供する。一例においては、誘電溶着には、高周波電磁エネルギー（ＨＦ）およびラジオ周波エネルギー（ＲＦ）が関与する。
【０００９】
一般に、不活性ポリマーとは、高周波エネルギーを適用しても活性化しないポリマー材料である。不活性ポリマーは好ましくない誘電特性を有するため、通常はＨＦおよびＲＦに対し不活性である。ＨＦおよびＲＦ活性にはポリマー材料またはコンパウンドの誘電率または損率または誘電正接ｔａｎδが関連している。通常、ポリマーの誘電損率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ）が０．１０を超える場合、このポリマーは誘電エネルギーを用いて溶着することが可能である。ポリマーまたはコンパウンドまたは樹脂または材料が不活性（すなわち、誘電損率が０．１０未満）である場合、その誘電正接は低くなる。この不活性ポリマーをエラストマー性極性ポリマーを用いて改質すると、不活性ポリマーの誘電特性、したがって不活性ポリマーのＨＦおよびＲＦ挙動が好ましく変化する。通常、エラストマー性極性ポリマーを添加する前の不活性ポリマーの誘電損率は約０．１０未満、例えば約０．０８未満、例えば約０．０７未満、例えば約０．０６未満、さらには約０．０５未満でさえある。エラストマー性極性ポリマーを添加する前の誘電損率が約０．１０未満である任意の不活性ポリマーが想定され得る。
【００１０】
例示的な不活性ポリマーとしては、熱可塑性オレフィン系エラストマーや熱可塑性ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマー、動的架橋型熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、これらのブレンド、これらの混合物等を挙げることができる。一実施形態においては、不活性ポリマーはポリオレフィンである。さらなる実施形態においては、不活性ポリマーとして任意のスチレン系ブロック共重合体、例えば、スチレン−ブタジエン、スチレン−イソプレン、これらのブレンド、これらの混合物等が挙げられる。一実施形態においては、不活性ポリマーは、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマーの混合物である。一実施形態においては、不活性ポリマーは動物由来成分を含まない（ＡＤＣＦ）。
【００１１】
特定の実施形態においては、不活性ポリマーはポリオレフィンである。典型的なポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、メチルペンテン、オクテン等のモノマーまたはこれらの任意の組合せから形成される単独重合体、共重合体、三元共重合体、アロイ、またはこれらの任意の組合せを挙げることができる。例示的なポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレンプロピレン共重合体、エチレンブテン共重合体、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブテン、ポリブチレン、ポリペンテン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンオクテン共重合体、これらのブレンド、これらの混合物等が挙げられる。特定の実施例においては、ポリオレフィンとして低密度ポリエチレン等のポリエチレンが挙げられる。他の例においては、ポリオレフィンとしてポリプロピレンが挙げられる。さらにポリオレフィンとして、オレフィン系ランダム重合体、オレフィン系耐衝撃性共重合体、オレフィン系ブロック共重合体、オレフィン系機能性エラストマー、オレフィン系機能性プラストマー、これらのブレンド、これらの混合物等が挙げられる。一例においては、不活性ポリマーは、ポリプロピレンとスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）とのブレンドまたは共押出物である。市販のポリオレフィンの例としては、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より入手可能なＥｎｇａｇｅ（商標）等のポリエチレンやポリエチレン系エラストマーおよびＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より入手可能なＶｅｒｓｉｆｙ（商標）、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌより入手可能なＶｉｓｔａｍａｘｘ（商標）等のポリプロピレンやポリプロピレン系エラストマー等が挙げられる。
【００１２】
一実施形態においては、不活性ポリマーは、上述したような任意の種類のポリオレフィン、熱可塑性エラストマー、または両者の混合物であってもよい。例示的な一実施形態においては、不活性ポリマーは、ポリオレフィンで適切に改質されたスチレン系ＴＰＥをベースとする系であり、さらには、この不活性ポリマー系は適切な可塑剤を含有する。可塑剤は特定の用途に使用され、例えば、パラフィン系、ナフテン系、および芳香族系画分の含有量により組成が決定される、ＵＳＰ Ｃｌａｓｓ ＶＩに適合する鉱油であってもよい。この油はエラストマー性極性成分の可塑化に大きく寄与するので、不活性ポリマーの配合は最終ブレンドに所望の性質が付与されるように選択される。通常、不活性ポリマーの処方は、最終的に得られるブレンドの硬さのバランスを取ることに加えて、最終ブレンドに移行やブリード等の問題を誘発しない適正量の油を分布させる役割を果たす。さらにこの油はチューブの潤滑剤としても有用であり、これは溶着性およびシール性にとって望ましいものである。
【００１３】
エラストマー性極性ポリマーはブレンドの１成分である。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、結晶化度を有していても有していなくてもよい。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、非結晶性極性ポリマーである。本明細書において用いられる「非結晶性」とは、実質的に結晶性を有しない、すなわち結晶融点を有しないポリマーを指す。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、半結晶性、すなわちＤＳＣによる結晶融点およびビカット軟化点が約１００℃まで、密度が０．９６ｇ／ｃｃ未満、かつショア硬さが９５Ａ未満である（例えば、結晶化度を有しないＬｅｖａｍｅｌｔ ７００等の非結晶性ＥＶＡの密度は１．０８ｇ／ｃｃである）。
【００１４】
任意のエラストマー性極性ポリマーが想定される。例示的なエラストマー性極性ポリマーはエチレン酢酸ビニルである。エチレン酢酸ビニルポリマー中に認められる酢酸ビニルの量がポリマーの結晶化度を決定する。具体的には、ＥＶＡ共重合体中の酢酸ビニルの割合が高くなるほど、エチレン鎖の結晶の規則性が乱されるかまたは破壊される。結晶化は次第に阻害され、酢酸ビニルを約５０％含むＥＶＡ共重合体では実質的に存在しなくなり、非結晶性ポリマーとなる。一実施形態においては、本開示のエチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量はエチレン酢酸ビニルの総重量の約５０重量％を超える。例えば、エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量はエチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％超〜約８０重量％、例えばエチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％〜約７０重量％である。さらに、ガラス転移温度Ｔｇは、通常は非結晶性ポリマーの割に低く、すなわち約０℃未満である。一実施形態においては、非結晶性エチレン酢酸ビニルのガラス転移温度は約０℃未満、例えば約−１５℃未満であり、さらには約−２５℃未満でさえある。
【００１５】
一実施形態においては、エチレン酢酸ビニルの数平均分子量（Ｍｎ）は約７０，０００〜約９０，０００、例えば約８０，０００〜約８５，０００である。エチレン酢酸ビニルの重量平均分子量（Ｍｗ）は約２５０，０００〜約４００，０００、例えば約２８０，０００〜約３５０，０００であってもよい。一実施形態においては、エチレン酢酸ビニルの多分散性指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は約３．０〜約５．０、例えば約３．５〜約４．０である。一実施形態においては、エチレン酢酸ビニルは望ましいメルトフローインデックス（ＭＩ）を有し、１９０℃／２１．１Ｎの試験条件下において、例えば約１〜約７、例えば約１．５〜約６である。通常、２００℃、剪断速度１００／ｓにおける溶融粘度は約６００Ｐａ．ｓまで、例えば約４００Ｐａ．ｓ〜約５００Ｐａ．ｓであってもよい。剪断速度が１０００／ｓの場合の溶融粘度は約３００Ｐａ．ｓまで、例えば約１００Ｐａ．ｓ〜約２００Ｐａ．ｓであってもよい。一実施形態においては、トルエン中濃度１５％の溶液粘度は約２０００ｍＰａ．ｓまで、例えば約２００ｍＰａ．ｓ〜１５００ｍＰａ．ｓであるか、またはトルエン中濃度３０％で約５０，０００ｍＰａ．ｓ、例えば約７０００ｍＰａ．ｓ〜３０，０００ｍＰａ．ｓである。
【００１６】
例示的な一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは望ましいショアＡ硬さを有し、例えば約３０〜約４０である。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーのショアＡ硬さは４０を超えてもよい。
【００１７】
通常、非結晶性エチレン酢酸ビニルは、圧力約２００バール〜約１０００バール、温度約５０℃〜約１２０℃における溶液重合により合成される。一実施形態においては、非結晶性エチレン酢酸ビニルは、圧力約１バール〜約２００バール、温度３０〜７０℃で実施される乳化重合により合成してもよい。一方、圧力約１０００バール〜約３０００バール、温度約１５０℃〜約３５０℃における塊状重合により結晶性エチレン酢酸ビニルを調製してもよい。
【００１８】
一実施形態においては、酢酸ビニル含有量が低いエラストマー性エチレン酢酸ビニルが使用される。本明細書において用いられる「酢酸ビニル含有量が低い」とは、酢酸ビニル含有量が約３５％未満のエチレン酢酸ビニルを指す。特定の実施形態においては、エチレン酢酸ビニルのビニル含有量は約３０％未満、例えば約７％〜約２５％、例えば約１０％〜約２０％、または約１５％〜約２０％でさえある。酢酸ビニル含有量の低いエチレン酢酸ビニルを使用すると光学的に望ましい外観を有するブレンドが得られる。例えば、酢酸ビニル含有量が低いエチレン酢酸ビニルを使用すると、酢酸ビニル含有量が３５％を超えるエチレン酢酸ビニルと比較して光学的に透明なブレンドが得られる。一実施形態においては、酢酸ビニルを２０％未満含有するエチレン酢酸ビニルポリマーを特定の用途に使用することにより透明性が改善される可能性がある。酢酸ビニル含有量が低いエチレン酢酸ビニルは半結晶性であってもよい。エラストマー性半結晶性極性ポリマーの一例として、酢酸ビニル含有量が約３５％以下のＥＶＡが挙げられる。
【００１９】
一実施例においては、ブレンドは、ポリマーブレンドの総重量の約１重量％〜約９９重量％の範囲で存在するエラストマー性極性ポリマーを含む。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、ポリマーブレンドの総重量の少なくとも約５重量％超、例えば、ポリマーブレンドの総重量の少なくとも約１５重量％超で存在する。特定の実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、ポリマーブレンドの総重量の少なくとも約１０重量％超、例えば、ポリマーブレンドの総重量の約１０重量％〜約４０重量％の範囲、さらにはポリマーブレンドの総重量の約１５重量％〜約３０重量％の範囲でも存在する。通常、ブレンド中に存在するエラストマー性極性ポリマーの量は所望の最終特性に基づき最適化することができる。
【００２０】
例示的な一実施形態においては、ブレンドは、想定される任意の添加剤、例えば、架橋剤、光開始剤、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、またはこれらの任意の組合せをさらに含む。例示的な酸化防止剤として、フェノール性酸化防止剤が挙げられる。例示的な充填剤として、炭酸カルシウム、タルク、放射線不透過性充填剤（硫酸バリウム等）、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの任意の組合せ等が挙げられる。例示的な架橋剤として、過酸化物、シアヌル酸エステル、これらの組合せ等が挙げられる。例示的な可塑剤としては、油等の任意の周知の可塑剤が挙げられる。特定の実施形態においては、可塑剤は、ブレンド中に低酢酸ビニルのエチレン酢酸ビニルが含まれる場合に使用される。さらに可塑剤は、ブレンドの透明性やブレンドの加工性を改善するとともに、ブレンドの粘着性を低下させる。別法として、ブレンドは、架橋剤、光開始剤、充填剤、可塑剤、および酸化防止剤を含まなくてもよい。
【００２１】
通常、添加剤は、ポリマーブレンドの総重量の約５０重量％以下の量で存在してもよく、例えば、ポリマーブレンドの総重量の約４０重量％以下であり、さらにはポリマーブレンドの総重量の約３０重量％以下でさえある。
【００２２】
ブレンドの成分は、ブレンドを形成するための任意の周知の方法で溶融加工してもよい。一実施形態においては、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーをドライブレンディングまたはコンパウンディングすることにより溶融加工してもよい。ドライブレンドは、粉末、顆粒、またはペレット形態であってもよい。コンパウンディングの例としては、連続式である二軸スクリュープロセスまたは回分式に関連するバンバリープロセスが挙げられる。一実施形態においては、ブレンドを押出成形または射出成形することができる。特定の実施形態においては、ブレンドを当該技術分野において周知の想定内の任意の方法、例えば、貼合せ、注型、成形により溶融加工することができる。特定の実施形態においては、油等の可塑剤を不活性ポリマーとブレンドしてもよく、次いで不活性ポリマー／油ブレンドを酢酸ビニル含有量が低いエチレン酢酸ビニルポリマーとブレンドしてもよい。
【００２３】
例示的な一実施形態においては、ポリマーブレンドの成分を架橋により硬化してもよい。特定の例においては、ブレンドは、Ｘ線、ガンマ線、紫外の電磁放射線、可視光線、電子線（ｅ−ビーム）、またはこれらの任意の組合せ等による放射線により架橋するものであってもよい。紫外（ＵＶ）線としては、１７０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲、例えば１７０ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲内の単一または複数の波長の放射線を挙げてもよい。イオン化放射線としては、イオンを発生することができる高エネルギー放射線が挙げられ、電子線（ｅ−ビーム）、ガンマ線、およびｘ線が挙げられる。特定の例においては、ｅ−ビームイオン化放射線として、ヴァンデグラフ起電機、電子加速器、またはｘ線により発生した電子線が挙げられる。
【００２４】
ポリマーブレンドは滅菌されていてもされていなくてもよい。一実施形態においては、ポリマーブレンドは、任意の想定される方法により滅菌されている。例えば、ポリマーブレンドは、誘電溶着の前または後に滅菌されていてもよい。例示的な滅菌法としては、水蒸気、ガンマ、エチレンオキシド、Ｅ−ビーム技法、これらの組合せ等が挙げられる。特定の実施形態においては、ポリマーブレンドはガンマ線で滅菌されている。
【００２５】
不活性ポリマーにエラストマー性極性ポリマーを添加することにより、極性が付与されて誘電特性が変化し、誘電エネルギーすなわち高周波（ＨＦ）またはラジオ周波（ＲＦ）エネルギーを用いて溶着することができるようになる。特に、「溶着」および「シール」は互換的に使用することができ、ポリマーブレンドから形成された物品の２つの部分を１つに溶着することを指す。さらに溶着には、フラットシールに加えてチューブ用途向けの外周シールが含まれる。通常、電磁エネルギーの印加は、乾燥および湿潤条件下において約３０ｐｓｉの空気圧を用いたシール完全性加圧試験（ｓｅａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｅｓｔ）に１０分間耐えるシールを得るのに十分な条件で行われる。誘電溶着の典型的な条件としては、例えば、周波数約２６ＭＨｚ〜約２８ＭＨｚ、例えば約２７ＭＨｚの電磁エネルギーが挙げられる。例示的な一実施形態においては、電磁エネルギーを印加する時間は約１０秒間〜約６０秒間である。典型的な電力レベルは約２００ワットである。さらに、通常はシール部位に例えば約８０ｐｓｉの圧力が印加される。誘電溶着に妥当な任意の条件を想定することができる。他の任意の溶着／シール方法、例えば、加熱、振動、超音波、赤外、これらの組合せによる溶着等も想定可能である。
【００２６】
上述した誘電溶着方法の具体的な実施形態により、熱溶着技法に勝る技術的利点が得られる。本実施形態により、熱溶着よりも時間が短縮されると同時に、所望の機械特性を有する低毒性物品を製造することが可能となる。特に、結果として得られるブレンドは所望の可撓性、高い透明性または半透明性、所望のガラス転移温度、所望の低温特性、ならびに油およびアルコールに対する耐薬品性を有している。
【００２７】
実施形態において、結果として得られるブレンドは、さらに所望の物理および機械特性を有してもよい。例えば、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーのブレンドは、有利には、低デュロメータのシリコーンエラストマーを生成してもよい。例えば、ショアＡデュロメータが７０以下、例えば６５以下、例えば６０以下であり、かつ所望の機械特性を有するブレンドを形成してもよい。このような特性はこの材料が可撓性であることを示している。
【００２８】
このポリマーブレンドは、所望の硬さに加えて、有利な物理特性、例えば、所望の破断伸び、引張強さ、または引裂強さを有する。破断伸びおよび引張強さはＡＳＴＭ Ｄ−４１２の試験方法に準拠しインストロン装置を用いて測定される。例えば、このポリマーブレンドは、少なくとも約６００％の破断伸びを示してもよく、例えば、少なくとも約７００％または少なくとも約７５０％を示す場合さえある。一実施形態においては、ポリマーブレンドの引張強さは約５００ｐｓｉを超え、特に、少なくとも約６００ｐｓｉ、例えば少なくとも約９００ｐｓｉであり、さらには少なくとも約１０００ｐｓｉでさえある。特定の実施形態は、所望の伸びおよび引張強さを兼ね備えており、例えば、引張強さが少なくとも約６００ｐｓｉであり、かつ伸びが少なくとも約７００％である。一実施形態においては、ポリマーブレンドは、望ましい伸びおよび引張強さを兼ね備えており、例えば、引張強さが少なくとも約１０００ｐｓｉであり、かつ伸びが少なくとも約７００％である。さらに、ポリマーブレンドは、ＡＳＴＭ Ｄ６２４により測定された引裂強さが約２００ｐｌｉを超えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
このポリマーブレンドの用途は多岐に亘る。特に、このポリマーブレンドが無毒性であることにより、毒性が望ましくない任意の用途に有用な材料となる。例えば、このポリマーブレンドは、ＦＤＡ、ＵＳＰ、および他の規制当局の承認を得られる可能性がある。例示的な一実施形態においては、ポリマーブレンドを、工業、医療、生物薬剤、飲食品等の用途に使用してもよい。一実施形態においては、ポリマーブレンドを、単層物品、多層物品に使用してもよく、あるいは基材上に貼合せ、塗工、または形成してもよい。多層物品は、補強層、接着層、バリア層、耐薬品層、金属層、またはこれらの組み合わせ等を含んでいてもよい。ブレンドを任意の有用な形状、例えば、フィルム、シート、チューブ等に形成することができる。一実施形態においては、ブレンドは、医療用液体を含む医療用バッグ、例えば、血液バッグに使用することができる。例示的な一実施形態においては、ブレンドを医療用バッグのみならず対応するチューブの形成に使用することができる。ポリマーブレンドを他の基材に接着または接合させてもよい。一実施形態においては、ポリマーブレンドをポリカーボネート、ポリエチレン、および／またはシリコーン基材に接合または接着させてもよい。特定の実施形態においては、ポリマーブレンドをオーバーモールド（射出成形プロセス）用途においてポリカーボネート、ポリエチレン、および／またはシリコーンチューブに接合または接着させてもよい。
【００３０】
具体的な実施形態においては、ポリマーブレンドをチューブまたはホースの製造に使用してもよい。例えば、ポリマーブレンドを、低毒性ポンプチューブ、強化ホース、耐薬品性ホース、編組ホース、ならびに低透過性チューブおよびホースを製造するために使用することができる。例えば、チューブは選択された特定の用途に有用な任意の直径で提供してもよい。一実施形態においては、チューブの外径（ＯＤ）は約２．０インチまで、例えば、約０．２５インチ、０．５０インチ、および１．０インチであってもよい。このポリマーブレンドのチューブは、有利には、所望の特性、例えば、耐薬品性や長寿命を示す。例えば、チューブの寿命は蠕動ポンプチューブとして約１０時間超、例えば約１５時間超またはそれさえも超えてもよい。
【実施例】
【００３１】
実施例１
本研究に用いたモデルＣ−ＦｌｅｘはＲ７０−３７４ ＴＰＥコンパウンドである。一般用語におけるＲ７０−３７４は、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎより入手した、Ｓ−ＥＢ−Ｓスチレン系ＴＰＥ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、および鉱油を溶融混練した材料である。
【００３２】
エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）ポリマー添加剤が両方の方法で機能することを示すために、以下の２種類の試験的処理を行う。
【００３３】
単軸溶融押出機のフィードホッパーにて、非結晶性ＥＶＡ（ＶＡ約７０％）の割合を１５、２０、２５、および３０重量％に変化させたＲ７０−３７４のドライブレンド（ソルト／ペッパー形態（ｓａｌｔ／ｐｅｐｐｅｒ ｔｙｐｅ））を作製することにより寸法０．２５インチ×０．３８インチのチューブ試料を得る。非結晶性ＥＶＡの重量平均分子量（Ｍｗ）は約３００，０００、数平均分子量（Ｍｎ）は約８０，０００であり、多分散性インデックスは（Ｍｗ／Ｍｎ）は約３．９である。非結晶性ＥＶＡの１９０℃／２１．１Ｎで試験した場合のメルトフローインデックスは約２〜６であり、溶液粘度は、トルエン中濃度１５％において約２００ｍＰａ．ｓ〜約１５００ｍＰａ．ｓ、溶融粘度は、２００℃、剪断速度１００／ｓにおいて約４００Ｐａ．ｓ〜約５００Ｐａ．ｓである。この技法を用いて本来ＲＦを吸収しない任意の熱可塑性または熱硬化性ポリマーをソルト／ペッパーブレンドすることによりＲＦ感受性を付与することができる。つまり、上記ポリマーを非結晶性エラストマー性極性ポリマーと単純にブレンドすることによりＲＦ技法によるヒートシールが可能になる。
【００３４】
Ａｋｒｏｎ２．５インチ単軸スクリュー押出プロセスの条件を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
以下の表２の処方をリボンブレンダーで予備混合し、次いでこの混合物を二軸押出機で溶融混練する。Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ４０二軸スクリュー混練プロセスの条件を表３のように設定する。次いで、こうして得られたペレットを単軸押出機のホッパーに供給し、寸法１／４×３／８インチのチューブを押出成形する。ソルト／ペッパーまたはドライブレンディングが望ましくない場合は、この技法を用いることによってチューブの押出成形に進む前に１段階ですべての原料が混合されるという利点が得られる。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
単軸溶融押出機で得られたドライブレンドされたペレットおよび二軸押出機で混練されたペレットについて、表５に示す様々な物理特性を試験するためさらに板状に射出成形する（表４にＶａｎ Ｄｏｒｎ機を用いた射出成形プロセスの条件を示す）。
【００４０】
【表４】
【００４１】
【表５】
【００４２】
ブレンドされた試料を用いると対照試料と比較して有利な結果が得られる。ブレンドされた試料はショアＡデュロメータが約６２未満の可撓性を維持している。特に、ＥＶＡを３０％含むブレンドされた試料は、イソプロパノールへの抽出から分かるように、抽出分が対照と比較して５０％近く低減されており（無滅菌試料の場合）、滅菌試料の場合は８０％近く低減されている。
【００４３】
６種類のチューブ試料の品質および完全性について試験を行う。対照試料を約１６０℃の温度で保時時間を４０秒間、冷却温度を約５０℃、冷却時間を６０秒間、空気を８０ｐｓｉとして熱的にシールする。対照試料はＲＦ溶着でシールすることはできない。５種類の試料は、ＲＦ保持時間を６．０秒間、クランプ時間を１５．０秒間、空気を８０ｐｓｉとするＲＦ溶着に反応する。ＲＦ設備の使用電力は２００Ｗであり、シール時に試料に印加された圧力は８０ｐｓｉである。典型的にはＲＦ設備は約２７ＭＨｚで動作する。結果の詳細を表６に示す。
【００４４】
【表６】
【００４５】
ＲＦでシールした５種類の試料はすべて上首尾にシールされた。これらはいずれも目視試験および空気圧３０ｐｓｉで１０分間のシール完全性加圧試験に合格した。
【００４６】
実施例２
初回の処方は、以下の処方のＳＳ０９−０８４を配合し、チューブを押出成形する。
【００４７】
ＳＳ０９−０８４、＃５：Ｃ−Ｆｌｅｘ Ｒ７０−０４６−０００を５０％およびＵｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＵＥ６２４０００（Ｌｙｏｎｄｅｌｌより提供されるＶＡを１８％含む添加剤非含有ＥＶＡポリマー）を５０％。
【００４８】
Ｃ−Ｆｌｅｘ−０４６樹脂のショア硬さの公称値は３５Ａである。結果として得られる最終コンパウンド中の油は約２３．２％である。この処方は二軸スクリューで上首尾に配合される。こうして得られたペレットをチューブに押出成形して１／８×１／４および３／８の透明チューブとする。
【００４９】
ＳＳ０９−０８４、＃４：Ｃ−Ｆｌｅｘ Ｒ７０−２５１−０００を３５％およびＵｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＵＥ６２４０００（Ｌｙｏｎｄｅｌｌより提供されるＶＡを１８％含む添加剤非含有ＥＶＡポリマー）を６５％。
【００５０】
Ｃ−Ｆｌｅｘ−２５１樹脂のショア硬さの公称値は５Ａである。この処方は二軸スクリューで問題なく配合される。しかしながら、チューブの押出成形では問題が生じ、１／８×１／４のチューブのみが上首尾に得られる。より大径の３／８×５／８等は潰れてしまう。結果として得られるこの処方中の油は約２４．６％である。さらに、１／８×１／４チューブは数日後から油のブリードが開始し、油が不混和であることを示している。
【００５１】
上の配合に関する研究から、ＥＶＡの油の許容範囲は繊細で、油の含有量が２３．２％から２４．６％に変化しただけでさえチューブの加工性および油の混和性挙動に大きな差が生じることがわかった。
【００５２】
実施例３
１０種類の処方を配合し、ショアＡ、引張、および光学特性に関し試験を行う。試料のＩＤはＳＳ１０−００２＃１〜＃１０である。以下の表にまとめたデータからわかるように、ＳＳ１０−００２＃１および＃２は一般的な要件である約６０〜７０Ａに適合し、透明の可撓性チューブはＲＦ反応性を示す可能性がある。Ｅｖａｔａｎｅは半結晶性ＥＶＡ共重合体であり、グレード３３−１５および２８−０３はＶＡをそれぞれ約３３％および２８％含有する。Ｌｅｖａｍｅｌｔ ７００はＶＡを７０％含有するエラストマー性ＥＶＡである。Ｕｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＥＶＡ ＵＥ６２４０００はＶＡを１８％含む半結晶性ＥＶＡである。以下に示す光学的透明性は、可視光波長範囲である４００〜７００ｎｍの光透過率により評価する。ＶＡを１８％含有するＥＶＡをベースとして製造されたＣ−Ｆｌｅｘブレンドの透明性が他の種類のＥＶＡ共重合体よりも高かったという結果は興味深いものである。上の１０種類の処方を以下の表７に詳述し、その特性を表８に示す。
【００５３】
【表７】
【００５４】
【表８】
【００５５】
それぞれＣ−Ｆｌｅｘ−０４６／Ｕｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＥＶＡの５０／５０および６０／４０ブレンドをベースとする配合物ＳＳ１０−００４＃１および＃２はいずれもショア硬さが７０Ａ未満であり、引張強さの値はＲＦ不活性な対照配合物Ｃ−Ｆｌｅｘ−３７４７を上回っている。
【００５６】
ＳＳ１０−００４、＃１の配合物については既にＣＷＴＲ製造設備を用いて製造を行い、チューブ（３／８×５／８）を押出成形し、ＲＦシール試験を行っているので（ＳＳ０９−０８４、＃５）、ＣＷＴＲでＳＳ１０−００４、＃２の配合物を配合してＳＳ１０−００５のＩＤで寸法３／８×５／８のチューブを押出成形する。このチューブについてもＲＦシール試験を行う。この両者のチューブのガンマ線照射前およびガンマ線照射後（照射量４０〜５０ｋＧｙ）の形態について試験を行う。
【００５７】
ＲＦシールおよびチューブに関する試験結果を以下に載せる。ＳＳ０９−０８４、＃５の処方はＳＳ１０−００５よりも高い効率および信頼性でＲＦ反応性を示すことが明白である。したがって、処方中のＥＶＡ（Ｕｌｔｒａｔｈｅｎｅ、ＶＡ１８％）量の最適な割合は約５０％であることがわかる。
【００５８】
【表９】
【００５９】
ＳＳ０９−０８４、＃５の配合物をベースとするチューブに関するシール試験を行ったところ完全性は良好であった。ＳＳ１０−００５チューブはＲＦを用いて６９秒間でシールすることができる。ＲＦシールされた試料についてシール完全性試験を行う。シールは乾燥および湿潤（チューブに生理食塩水を充填）の両方で実施する。シールの完全性に関する結果を以下の表１０に示す。
【００６０】
【表１０】
【００６１】
上述のＲＦ反応性に関する利点に加えて、ＥＶＡとブレンドされたＣ−Ｆｌｅｘは特にシール時間が短縮されると同時に引張強さが高くなっており、配合物の特徴に基づき以下が改善されることが期待および予測される：Ｃ−Ｆｌｅｘ−３７４の対照配合物と比較して、破裂圧力の向上（より高い引張強さに基づく）および抽出分（チューブ配合物から抽出媒体（溶剤や化学薬品等）中に抜き出すことができる可塑剤、液体、プラスチック添加剤等の移行物質の量）の低下。このことは、ＲＦ反応性Ｃ−Ｆｌｅｘ ＳＳ０９−０８４、＃５に使用された可塑剤の割合が−３７４に使用された量の半分であり、したがって、ヘキサンやイソプロピルアルコール等の溶剤への抽出分がより少なくなるはずであるという事実に基づいている。
【００６２】
一般説明または実施例で上述した操作がすべて必要とされるわけではなく、特定の操作の一部が必要でない場合もあり、また上述したものに加えて１つまたはそれ以上のさらなる操作が実施される場合もあることに留意されたい。さらに、列挙された操作の順序が必ずしも実施の順序ではない。
【００６３】
先の明細書において特定の実施形態を参照しながら概念を説明してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載する本発明の範囲を逸脱することなく様々な修正および変形が可能であることを理解する。したがって、明細書および図面は限定的ではなく寧ろ例示的な意味合いを持つと見なすべきであり、このような修正はすべて本発明の範囲に包含されることが意図されている。
【００６４】
本明細書において用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語またはこれらの他の任意の変形は、非排他的な包含を含むことを意図している。例えば、列挙された特徴を含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもこれらの特徴のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されていない他の特徴またはこのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に本来備わっている他の特徴も含み得る。さらに、そうでないことが明示されていない限り、「または（ｏｒ）」は包含的論理和を意味するものであって、排他的論理和を意味するものではない。例えば、ＡまたはＢという条件は、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（または存在し）かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）かつＢが真である（または存在する）、ならびにＡおよびＢが両方とも真である（または存在する）。
【００６５】
同様に、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、本明細書に記載される構成要素および構成成分を記載する際に用いられる。これは単に便宜上、本発明の範囲の一般的な意味を与える目的で用いられている。この記載には、それ以外を意味することが明白でない限りは、１つまたは少なくとも１つが包含され、また、単数形には複数形も包含されると解釈されるべきである。
【００６６】
特定の実施形態に関し、利点、他の利益、および問題の解決策について上述した。しかしながら、この利点、利益、問題の解決策、および何らかの利点、利益、または解決策を生むかまたはこれらをより顕著にし得る任意の特徴は、いずれかまたはすべての特許請求の範囲に重要、必要、または必須の特徴と解釈すべきではない。
【００６７】
当業者であれば、本明細書を読むことにより、本明細書において明瞭化のために別々の実施形態の文脈に記載された特定の特徴を単一の実施形態で提供してもよいことを理解するであろう。これとは逆に、簡素化のために単一の実施形態の文脈に記載された様々な特徴を別々にまたは任意の小結合として提供してもよい。さらに、範囲として述べられた値を参照する場合は、その範囲内のそれぞれの値およびすべての値が包含される。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体として、誘電溶着可能な材料および高周波接合の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシールは多くの産業において幅広い用途に利用されている。通常は、物品の２つの部分がシールされるように適切なシールが達成される時間まで高分子材料に加熱が施される。残念なことに、この熱的処理は適切な時間に行われる。例えば、高分子材料をシールする処理には、物品の加熱、そしてこのサイクルを完了させるための物品の冷却が含まれ、これには数分間を要する場合もある。製造を効率的な規模で工業化するにはこの時間は長過ぎる。
【０００３】
こうしたシール時間を短縮するために誘電溶着技法が用いられている。高周波またはラジオ周波溶着としても周知の誘電溶着技法は、高周波電磁エネルギーおよび圧力の両方を利用してシールを施すものである。誘電溶着技法に要する時間は熱溶着に比べてわずかであるが、誘電溶着が適用できるのは特定のポリマーに限られている。誘電溶着に対し導電性を示す熱可塑性ポリマーとしては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、官能化ポリオレフィン（エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸もしくはメタクリル酸もしくはエステルまたはこれらの誘導体との共重合体または三元共重合体等）、および熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が一般に使用されている。これらの特定のポリマーが誘電溶着に対し導電性を示すのは、これらの高分子材料が高い誘電損率（すなわち０．１を超える）または誘電正接ｔａｎδを有するためである。残念なことに、このようなポリマーは特定の用途に要求される物理または機械特性を有していない場合がある。
【０００４】
通常は、特定の用途に適した可撓性や透明性を有するポリマー等が必要とされるであろう。残念なことに、このようなポリマーの多くは不活性な性質を有する、すなわち誘電正接が低いために誘電エネルギーでシールすることができないので、熱的にシールを施すことしかできない。その結果として、製造業者は必要な物理および機械特性を選択するに留まり、誘電エネルギーを用いて速やかにシールできるか否かに関し選択する余地が残されていない場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、誘電溶着を用いてシールすることができる改善された高分子材料が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
特定の実施形態においては、誘電溶着可能な材料は、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含むものである。
【０００７】
他の例示的な実施形態においては、接合を形成する方法は、第１端および第２端を有する基材を提供することを含み、この基材は、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含んでいる。この方法はさらに、高周波電磁エネルギーを用いて基材の第１端および第２端を接合することを含む。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
好ましい実施形態の説明
特定の実施形態においては、誘電溶着可能な材料は、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む。不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーのブレンドは、有利には、誘電溶着を用いてシールすなわち溶着可能な材料を提供する。一例においては、誘電溶着には、高周波電磁エネルギー（ＨＦ）およびラジオ周波エネルギー（ＲＦ）が関与する。
【０００９】
一般に、不活性ポリマーとは、高周波エネルギーを適用しても活性化しないポリマー材料である。不活性ポリマーは好ましくない誘電特性を有するため、通常はＨＦおよびＲＦに対し不活性である。ＨＦおよびＲＦ活性にはポリマー材料またはコンパウンドの誘電率または損率または誘電正接ｔａｎδが関連している。通常、ポリマーの誘電損率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ）が０．１０を超える場合、このポリマーは誘電エネルギーを用いて溶着することが可能である。ポリマーまたはコンパウンドまたは樹脂または材料が不活性（すなわち、誘電損率が０．１０未満）である場合、その誘電正接は低くなる。この不活性ポリマーをエラストマー性極性ポリマーを用いて改質すると、不活性ポリマーの誘電特性、したがって不活性ポリマーのＨＦおよびＲＦ挙動が好ましく変化する。通常、エラストマー性極性ポリマーを添加する前の不活性ポリマーの誘電損率は約０．１０未満、例えば約０．０８未満、例えば約０．０７未満、例えば約０．０６未満、さらには約０．０５未満でさえある。エラストマー性極性ポリマーを添加する前の誘電損率が約０．１０未満である任意の不活性ポリマーが想定され得る。
【００１０】
例示的な不活性ポリマーとしては、熱可塑性オレフィン系エラストマーや熱可塑性ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマー、動的架橋型熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、これらのブレンド、これらの混合物等を挙げることができる。一実施形態においては、不活性ポリマーはポリオレフィンである。さらなる実施形態においては、不活性ポリマーとして任意のスチレン系ブロック共重合体、例えば、スチレン−ブタジエン、スチレン−イソプレン、これらのブレンド、これらの混合物等が挙げられる。一実施形態においては、不活性ポリマーは、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマーの混合物である。一実施形態においては、不活性ポリマーは動物由来成分を含まない（ＡＤＣＦ）。
【００１１】
特定の実施形態においては、不活性ポリマーはポリオレフィンである。典型的なポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、メチルペンテン、オクテン等のモノマーまたはこれらの任意の組合せから形成される単独重合体、共重合体、三元共重合体、アロイ、またはこれらの任意の組合せを挙げることができる。例示的なポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレンプロピレン共重合体、エチレンブテン共重合体、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブテン、ポリブチレン、ポリペンテン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンオクテン共重合体、これらのブレンド、これらの混合物等が挙げられる。特定の実施例においては、ポリオレフィンとして低密度ポリエチレン等のポリエチレンが挙げられる。他の例においては、ポリオレフィンとしてポリプロピレンが挙げられる。さらにポリオレフィンとして、オレフィン系ランダム重合体、オレフィン系耐衝撃性共重合体、オレフィン系ブロック共重合体、オレフィン系機能性エラストマー、オレフィン系機能性プラストマー、これらのブレンド、これらの混合物等が挙げられる。一例においては、不活性ポリマーは、ポリプロピレンとスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）とのブレンドまたは共押出物である。市販のポリオレフィンの例としては、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より入手可能なＥｎｇａｇｅ（商標）等のポリエチレンやポリエチレン系エラストマーおよびＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より入手可能なＶｅｒｓｉｆｙ（商標）、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌより入手可能なＶｉｓｔａｍａｘｘ（商標）等のポリプロピレンやポリプロピレン系エラストマー等が挙げられる。
【００１２】
一実施形態においては、不活性ポリマーは、上述したような任意の種類のポリオレフィン、熱可塑性エラストマー、または両者の混合物であってもよい。例示的な一実施形態においては、不活性ポリマーは、ポリオレフィンで適切に改質されたスチレン系ＴＰＥをベースとする系であり、さらには、この不活性ポリマー系は適切な可塑剤を含有する。可塑剤は特定の用途に使用され、例えば、パラフィン系、ナフテン系、および芳香族系画分の含有量により組成が決定される、ＵＳＰ Ｃｌａｓｓ ＶＩに適合する鉱油であってもよい。この油はエラストマー性極性成分の可塑化に大きく寄与するので、不活性ポリマーの配合は最終ブレンドに所望の性質が付与されるように選択される。通常、不活性ポリマーの処方は、最終的に得られるブレンドの硬さのバランスを取ることに加えて、最終ブレンドに移行やブリード等の問題を誘発しない適正量の油を分布させる役割を果たす。さらにこの油はチューブの潤滑剤としても有用であり、これは溶着性およびシール性にとって望ましいものである。
【００１３】
エラストマー性極性ポリマーはブレンドの１成分である。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、結晶化度を有していても有していなくてもよい。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、非結晶性極性ポリマーである。本明細書において用いられる「非結晶性」とは、実質的に結晶性を有しない、すなわち結晶融点を有しないポリマーを指す。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、半結晶性、すなわちＤＳＣによる結晶融点およびビカット軟化点が約１００℃まで、密度が０．９６ｇ／ｃｃ未満、かつショア硬さが９５Ａ未満である（例えば、結晶化度を有しないＬｅｖａｍｅｌｔ ７００等の非結晶性ＥＶＡの密度は１．０８ｇ／ｃｃである）。
【００１４】
任意のエラストマー性極性ポリマーが想定される。例示的なエラストマー性極性ポリマーはエチレン酢酸ビニルである。エチレン酢酸ビニルポリマー中に認められる酢酸ビニルの量がポリマーの結晶化度を決定する。具体的には、ＥＶＡ共重合体中の酢酸ビニルの割合が高くなるほど、エチレン鎖の結晶の規則性が乱されるかまたは破壊される。結晶化は次第に阻害され、酢酸ビニルを約５０％含むＥＶＡ共重合体では実質的に存在しなくなり、非結晶性ポリマーとなる。一実施形態においては、本開示のエチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量はエチレン酢酸ビニルの総重量の約５０重量％を超える。例えば、エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量はエチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％超〜約８０重量％、例えばエチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％〜約７０重量％である。さらに、ガラス転移温度Ｔｇは、通常は非結晶性ポリマーの割に低く、すなわち約０℃未満である。一実施形態においては、非結晶性エチレン酢酸ビニルのガラス転移温度は約０℃未満、例えば約−１５℃未満であり、さらには約−２５℃未満でさえある。
【００１５】
一実施形態においては、エチレン酢酸ビニルの数平均分子量（Ｍｎ）は約７０，０００〜約９０，０００、例えば約８０，０００〜約８５，０００である。エチレン酢酸ビニルの重量平均分子量（Ｍｗ）は約２５０，０００〜約４００，０００、例えば約２８０，０００〜約３５０，０００であってもよい。一実施形態においては、エチレン酢酸ビニルの多分散性指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は約３．０〜約５．０、例えば約３．５〜約４．０である。一実施形態においては、エチレン酢酸ビニルは望ましいメルトフローインデックス（ＭＩ）を有し、１９０℃／２１．１Ｎの試験条件下において、例えば約１〜約７、例えば約１．５〜約６である。通常、２００℃、剪断速度１００／ｓにおける溶融粘度は約６００Ｐａ．ｓまで、例えば約４００Ｐａ．ｓ〜約５００Ｐａ．ｓであってもよい。剪断速度が１０００／ｓの場合の溶融粘度は約３００Ｐａ．ｓまで、例えば約１００Ｐａ．ｓ〜約２００Ｐａ．ｓであってもよい。一実施形態においては、トルエン中濃度１５％の溶液粘度は約２０００ｍＰａ．ｓまで、例えば約２００ｍＰａ．ｓ〜１５００ｍＰａ．ｓであるか、またはトルエン中濃度３０％で約５０，０００ｍＰａ．ｓ、例えば約７０００ｍＰａ．ｓ〜３０，０００ｍＰａ．ｓである。
【００１６】
例示的な一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは望ましいショアＡ硬さを有し、例えば約３０〜約４０である。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーのショアＡ硬さは４０を超えてもよい。
【００１７】
通常、非結晶性エチレン酢酸ビニルは、圧力約２００バール〜約１０００バール、温度約５０℃〜約１２０℃における溶液重合により合成される。一実施形態においては、非結晶性エチレン酢酸ビニルは、圧力約１バール〜約２００バール、温度３０〜７０℃で実施される乳化重合により合成してもよい。一方、圧力約１０００バール〜約３０００バール、温度約１５０℃〜約３５０℃における塊状重合により結晶性エチレン酢酸ビニルを調製してもよい。
【００１８】
一実施形態においては、酢酸ビニル含有量が低いエラストマー性エチレン酢酸ビニルが使用される。本明細書において用いられる「酢酸ビニル含有量が低い」とは、酢酸ビニル含有量が約３５％未満のエチレン酢酸ビニルを指す。特定の実施形態においては、エチレン酢酸ビニルのビニル含有量は約３０％未満、例えば約７％〜約２５％、例えば約１０％〜約２０％、または約１５％〜約２０％でさえある。酢酸ビニル含有量の低いエチレン酢酸ビニルを使用すると光学的に望ましい外観を有するブレンドが得られる。例えば、酢酸ビニル含有量が低いエチレン酢酸ビニルを使用すると、酢酸ビニル含有量が３５％を超えるエチレン酢酸ビニルと比較して光学的に透明なブレンドが得られる。一実施形態においては、酢酸ビニルを２０％未満含有するエチレン酢酸ビニルポリマーを特定の用途に使用することにより透明性が改善される可能性がある。酢酸ビニル含有量が低いエチレン酢酸ビニルは半結晶性であってもよい。エラストマー性半結晶性極性ポリマーの一例として、酢酸ビニル含有量が約３５％以下のＥＶＡが挙げられる。
【００１９】
一実施例においては、ブレンドは、ポリマーブレンドの総重量の約１重量％〜約９９重量％の範囲で存在するエラストマー性極性ポリマーを含む。一実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、ポリマーブレンドの総重量の少なくとも約５重量％超、例えば、ポリマーブレンドの総重量の少なくとも約１５重量％超で存在する。特定の実施形態においては、エラストマー性極性ポリマーは、ポリマーブレンドの総重量の少なくとも約１０重量％超、例えば、ポリマーブレンドの総重量の約１０重量％〜約４０重量％の範囲、さらにはポリマーブレンドの総重量の約１５重量％〜約３０重量％の範囲でも存在する。通常、ブレンド中に存在するエラストマー性極性ポリマーの量は所望の最終特性に基づき最適化することができる。
【００２０】
例示的な一実施形態においては、ブレンドは、想定される任意の添加剤、例えば、架橋剤、光開始剤、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、またはこれらの任意の組合せをさらに含む。例示的な酸化防止剤として、フェノール性酸化防止剤が挙げられる。例示的な充填剤として、炭酸カルシウム、タルク、放射線不透過性充填剤（硫酸バリウム等）、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの任意の組合せ等が挙げられる。例示的な架橋剤として、過酸化物、シアヌル酸エステル、これらの組合せ等が挙げられる。例示的な可塑剤としては、油等の任意の周知の可塑剤が挙げられる。特定の実施形態においては、可塑剤は、ブレンド中に低酢酸ビニルのエチレン酢酸ビニルが含まれる場合に使用される。さらに可塑剤は、ブレンドの透明性やブレンドの加工性を改善するとともに、ブレンドの粘着性を低下させる。別法として、ブレンドは、架橋剤、光開始剤、充填剤、可塑剤、および酸化防止剤を含まなくてもよい。
【００２１】
通常、添加剤は、ポリマーブレンドの総重量の約５０重量％以下の量で存在してもよく、例えば、ポリマーブレンドの総重量の約４０重量％以下であり、さらにはポリマーブレンドの総重量の約３０重量％以下でさえある。
【００２２】
ブレンドの成分は、ブレンドを形成するための任意の周知の方法で溶融加工してもよい。一実施形態においては、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーをドライブレンディングまたはコンパウンディングすることにより溶融加工してもよい。ドライブレンドは、粉末、顆粒、またはペレット形態であってもよい。コンパウンディングの例としては、連続式である二軸スクリュープロセスまたは回分式に関連するバンバリープロセスが挙げられる。一実施形態においては、ブレンドを押出成形または射出成形することができる。特定の実施形態においては、ブレンドを当該技術分野において周知の想定内の任意の方法、例えば、貼合せ、注型、成形により溶融加工することができる。特定の実施形態においては、油等の可塑剤を不活性ポリマーとブレンドしてもよく、次いで不活性ポリマー／油ブレンドを酢酸ビニル含有量が低いエチレン酢酸ビニルポリマーとブレンドしてもよい。
【００２３】
例示的な一実施形態においては、ポリマーブレンドの成分を架橋により硬化してもよい。特定の例においては、ブレンドは、Ｘ線、ガンマ線、紫外の電磁放射線、可視光線、電子線（ｅ−ビーム）、またはこれらの任意の組合せ等による放射線により架橋するものであってもよい。紫外（ＵＶ）線としては、１７０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲、例えば１７０ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲内の単一または複数の波長の放射線を挙げてもよい。イオン化放射線としては、イオンを発生することができる高エネルギー放射線が挙げられ、電子線（ｅ−ビーム）、ガンマ線、およびｘ線が挙げられる。特定の例においては、ｅ−ビームイオン化放射線として、ヴァンデグラフ起電機、電子加速器、またはｘ線により発生した電子線が挙げられる。
【００２４】
ポリマーブレンドは滅菌されていてもされていなくてもよい。一実施形態においては、ポリマーブレンドは、任意の想定される方法により滅菌されている。例えば、ポリマーブレンドは、誘電溶着の前または後に滅菌されていてもよい。例示的な滅菌法としては、水蒸気、ガンマ、エチレンオキシド、Ｅ−ビーム技法、これらの組合せ等が挙げられる。特定の実施形態においては、ポリマーブレンドはガンマ線で滅菌されている。
【００２５】
不活性ポリマーにエラストマー性極性ポリマーを添加することにより、極性が付与されて誘電特性が変化し、誘電エネルギーすなわち高周波（ＨＦ）またはラジオ周波（ＲＦ）エネルギーを用いて溶着することができるようになる。特に、「溶着」および「シール」は互換的に使用することができ、ポリマーブレンドから形成された物品の２つの部分を１つに溶着することを指す。さらに溶着には、フラットシールに加えてチューブ用途向けの外周シールが含まれる。通常、電磁エネルギーの印加は、乾燥および湿潤条件下において約３０ｐｓｉの空気圧を用いたシール完全性加圧試験（ｓｅａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｅｓｔ）に１０分間耐えるシールを得るのに十分な条件で行われる。誘電溶着の典型的な条件としては、例えば、周波数約２６ＭＨｚ〜約２８ＭＨｚ、例えば約２７ＭＨｚの電磁エネルギーが挙げられる。例示的な一実施形態においては、電磁エネルギーを印加する時間は約１０秒間〜約６０秒間である。典型的な電力レベルは約２００ワットである。さらに、通常はシール部位に例えば約８０ｐｓｉの圧力が印加される。誘電溶着に妥当な任意の条件を想定することができる。他の任意の溶着／シール方法、例えば、加熱、振動、超音波、赤外、これらの組合せによる溶着等も想定可能である。
【００２６】
上述した誘電溶着方法の具体的な実施形態により、熱溶着技法に勝る技術的利点が得られる。本実施形態により、熱溶着よりも時間が短縮されると同時に、所望の機械特性を有する低毒性物品を製造することが可能となる。特に、結果として得られるブレンドは所望の可撓性、高い透明性または半透明性、所望のガラス転移温度、所望の低温特性、ならびに油およびアルコールに対する耐薬品性を有している。
【００２７】
実施形態において、結果として得られるブレンドは、さらに所望の物理および機械特性を有してもよい。例えば、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーのブレンドは、有利には、低デュロメータのシリコーンエラストマーを生成してもよい。例えば、ショアＡデュロメータが７０以下、例えば６５以下、例えば６０以下であり、かつ所望の機械特性を有するブレンドを形成してもよい。このような特性はこの材料が可撓性であることを示している。
【００２８】
このポリマーブレンドは、所望の硬さに加えて、有利な物理特性、例えば、所望の破断伸び、引張強さ、または引裂強さを有する。破断伸びおよび引張強さはＡＳＴＭ Ｄ−４１２の試験方法に準拠しインストロン装置を用いて測定される。例えば、このポリマーブレンドは、少なくとも約６００％の破断伸びを示してもよく、例えば、少なくとも約７００％または少なくとも約７５０％を示す場合さえある。一実施形態においては、ポリマーブレンドの引張強さは約５００ｐｓｉを超え、特に、少なくとも約６００ｐｓｉ、例えば少なくとも約９００ｐｓｉであり、さらには少なくとも約１０００ｐｓｉでさえある。特定の実施形態は、所望の伸びおよび引張強さを兼ね備えており、例えば、引張強さが少なくとも約６００ｐｓｉであり、かつ伸びが少なくとも約７００％である。一実施形態においては、ポリマーブレンドは、望ましい伸びおよび引張強さを兼ね備えており、例えば、引張強さが少なくとも約１０００ｐｓｉであり、かつ伸びが少なくとも約７００％である。さらに、ポリマーブレンドは、ＡＳＴＭ Ｄ６２４により測定された引裂強さが約２００ｐｌｉを超えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
このポリマーブレンドの用途は多岐に亘る。特に、このポリマーブレンドが無毒性であることにより、毒性が望ましくない任意の用途に有用な材料となる。例えば、このポリマーブレンドは、ＦＤＡ、ＵＳＰ、および他の規制当局の承認を得られる可能性がある。例示的な一実施形態においては、ポリマーブレンドを、工業、医療、生物薬剤、飲食品等の用途に使用してもよい。一実施形態においては、ポリマーブレンドを、単層物品、多層物品に使用してもよく、あるいは基材上に貼合せ、塗工、または形成してもよい。多層物品は、補強層、接着層、バリア層、耐薬品層、金属層、またはこれらの組み合わせ等を含んでいてもよい。ブレンドを任意の有用な形状、例えば、フィルム、シート、チューブ等に形成することができる。一実施形態においては、ブレンドは、医療用液体を含む医療用バッグ、例えば、血液バッグに使用することができる。例示的な一実施形態においては、ブレンドを医療用バッグのみならず対応するチューブの形成に使用することができる。ポリマーブレンドを他の基材に接着または接合させてもよい。一実施形態においては、ポリマーブレンドをポリカーボネート、ポリエチレン、および／またはシリコーン基材に接合または接着させてもよい。特定の実施形態においては、ポリマーブレンドをオーバーモールド（射出成形プロセス）用途においてポリカーボネート、ポリエチレン、および／またはシリコーンチューブに接合または接着させてもよい。
【００３０】
具体的な実施形態においては、ポリマーブレンドをチューブまたはホースの製造に使用してもよい。例えば、ポリマーブレンドを、低毒性ポンプチューブ、強化ホース、耐薬品性ホース、編組ホース、ならびに低透過性チューブおよびホースを製造するために使用することができる。例えば、チューブは選択された特定の用途に有用な任意の直径で提供してもよい。一実施形態においては、チューブの外径（ＯＤ）は約２．０インチまで、例えば、約０．２５インチ、０．５０インチ、および１．０インチであってもよい。このポリマーブレンドのチューブは、有利には、所望の特性、例えば、耐薬品性や長寿命を示す。例えば、チューブの寿命は蠕動ポンプチューブとして約１０時間超、例えば約１５時間超またはそれさえも超えてもよい。
【実施例】
【００３１】
実施例１
本研究に用いたモデルＣ−ＦｌｅｘはＲ７０−３７４ ＴＰＥコンパウンドである。一般用語におけるＲ７０−３７４は、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎより入手した、Ｓ−ＥＢ−Ｓスチレン系ＴＰＥ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、および鉱油を溶融混練した材料である。
【００３２】
エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）ポリマー添加剤が両方の方法で機能することを示すために、以下の２種類の試験的処理を行う。
【００３３】
単軸溶融押出機のフィードホッパーにて、非結晶性ＥＶＡ（ＶＡ約７０％）の割合を１５、２０、２５、および３０重量％に変化させたＲ７０−３７４のドライブレンド（ソルト／ペッパー形態（ｓａｌｔ／ｐｅｐｐｅｒ ｔｙｐｅ））を作製することにより寸法０．２５インチ×０．３８インチのチューブ試料を得る。非結晶性ＥＶＡの重量平均分子量（Ｍｗ）は約３００，０００、数平均分子量（Ｍｎ）は約８０，０００であり、多分散性インデックスは（Ｍｗ／Ｍｎ）は約３．９である。非結晶性ＥＶＡの１９０℃／２１．１Ｎで試験した場合のメルトフローインデックスは約２〜６であり、溶液粘度は、トルエン中濃度１５％において約２００ｍＰａ．ｓ〜約１５００ｍＰａ．ｓ、溶融粘度は、２００℃、剪断速度１００／ｓにおいて約４００Ｐａ．ｓ〜約５００Ｐａ．ｓである。この技法を用いて本来ＲＦを吸収しない任意の熱可塑性または熱硬化性ポリマーをソルト／ペッパーブレンドすることによりＲＦ感受性を付与することができる。つまり、上記ポリマーを非結晶性エラストマー性極性ポリマーと単純にブレンドすることによりＲＦ技法によるヒートシールが可能になる。
【００３４】
Ａｋｒｏｎ２．５インチ単軸スクリュー押出プロセスの条件を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
以下の表２の処方をリボンブレンダーで予備混合し、次いでこの混合物を二軸押出機で溶融混練する。Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ４０二軸スクリュー混練プロセスの条件を表３のように設定する。次いで、こうして得られたペレットを単軸押出機のホッパーに供給し、寸法１／４×３／８インチのチューブを押出成形する。ソルト／ペッパーまたはドライブレンディングが望ましくない場合は、この技法を用いることによってチューブの押出成形に進む前に１段階ですべての原料が混合されるという利点が得られる。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
単軸溶融押出機で得られたドライブレンドされたペレットおよび二軸押出機で混練されたペレットについて、表５に示す様々な物理特性を試験するためさらに板状に射出成形する（表４にＶａｎ Ｄｏｒｎ機を用いた射出成形プロセスの条件を示す）。
【００４０】
【表４】
【００４１】
【表５】
【００４２】
ブレンドされた試料を用いると対照試料と比較して有利な結果が得られる。ブレンドされた試料はショアＡデュロメータが約６２未満の可撓性を維持している。特に、ＥＶＡを３０％含むブレンドされた試料は、イソプロパノールへの抽出から分かるように、抽出分が対照と比較して５０％近く低減されており（無滅菌試料の場合）、滅菌試料の場合は８０％近く低減されている。
【００４３】
６種類のチューブ試料の品質および完全性について試験を行う。対照試料を約１６０℃の温度で保時時間を４０秒間、冷却温度を約５０℃、冷却時間を６０秒間、空気を８０ｐｓｉとして熱的にシールする。対照試料はＲＦ溶着でシールすることはできない。５種類の試料は、ＲＦ保持時間を６．０秒間、クランプ時間を１５．０秒間、空気を８０ｐｓｉとするＲＦ溶着に反応する。ＲＦ設備の使用電力は２００Ｗであり、シール時に試料に印加された圧力は８０ｐｓｉである。典型的にはＲＦ設備は約２７ＭＨｚで動作する。結果の詳細を表６に示す。
【００４４】
【表６】
【００４５】
ＲＦでシールした５種類の試料はすべて上首尾にシールされた。これらはいずれも目視試験および空気圧３０ｐｓｉで１０分間のシール完全性加圧試験に合格した。
【００４６】
実施例２
初回の処方は、以下の処方のＳＳ０９−０８４を配合し、チューブを押出成形する。
【００４７】
ＳＳ０９−０８４、＃５：Ｃ−Ｆｌｅｘ Ｒ７０−０４６−０００を５０％およびＵｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＵＥ６２４０００（Ｌｙｏｎｄｅｌｌより提供されるＶＡを１８％含む添加剤非含有ＥＶＡポリマー）を５０％。
【００４８】
Ｃ−Ｆｌｅｘ−０４６樹脂のショア硬さの公称値は３５Ａである。結果として得られる最終コンパウンド中の油は約２３．２％である。この処方は二軸スクリューで上首尾に配合される。こうして得られたペレットをチューブに押出成形して１／８×１／４および３／８の透明チューブとする。
【００４９】
ＳＳ０９−０８４、＃４：Ｃ−Ｆｌｅｘ Ｒ７０−２５１−０００を３５％およびＵｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＵＥ６２４０００（Ｌｙｏｎｄｅｌｌより提供されるＶＡを１８％含む添加剤非含有ＥＶＡポリマー）を６５％。
【００５０】
Ｃ−Ｆｌｅｘ−２５１樹脂のショア硬さの公称値は５Ａである。この処方は二軸スクリューで問題なく配合される。しかしながら、チューブの押出成形では問題が生じ、１／８×１／４のチューブのみが上首尾に得られる。より大径の３／８×５／８等は潰れてしまう。結果として得られるこの処方中の油は約２４．６％である。さらに、１／８×１／４チューブは数日後から油のブリードが開始し、油が不混和であることを示している。
【００５１】
上の配合に関する研究から、ＥＶＡの油の許容範囲は繊細で、油の含有量が２３．２％から２４．６％に変化しただけでさえチューブの加工性および油の混和性挙動に大きな差が生じることがわかった。
【００５２】
実施例３
１０種類の処方を配合し、ショアＡ、引張、および光学特性に関し試験を行う。試料のＩＤはＳＳ１０−００２＃１〜＃１０である。以下の表にまとめたデータからわかるように、ＳＳ１０−００２＃１および＃２は一般的な要件である約６０〜７０Ａに適合し、透明の可撓性チューブはＲＦ反応性を示す可能性がある。Ｅｖａｔａｎｅは半結晶性ＥＶＡ共重合体であり、グレード３３−１５および２８−０３はＶＡをそれぞれ約３３％および２８％含有する。Ｌｅｖａｍｅｌｔ ７００はＶＡを７０％含有するエラストマー性ＥＶＡである。Ｕｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＥＶＡ ＵＥ６２４０００はＶＡを１８％含む半結晶性ＥＶＡである。以下に示す光学的透明性は、可視光波長範囲である４００〜７００ｎｍの光透過率により評価する。ＶＡを１８％含有するＥＶＡをベースとして製造されたＣ−Ｆｌｅｘブレンドの透明性が他の種類のＥＶＡ共重合体よりも高かったという結果は興味深いものである。上の１０種類の処方を以下の表７に詳述し、その特性を表８に示す。
【００５３】
【表７】
【００５４】
【表８】
【００５５】
それぞれＣ−Ｆｌｅｘ−０４６／Ｕｌｔｒａｔｈｅｎｅ ＥＶＡの５０／５０および６０／４０ブレンドをベースとする配合物ＳＳ１０−００４＃１および＃２はいずれもショア硬さが７０Ａ未満であり、引張強さの値はＲＦ不活性な対照配合物Ｃ−Ｆｌｅｘ−３７４７を上回っている。
【００５６】
ＳＳ１０−００４、＃１の配合物については既にＣＷＴＲ製造設備を用いて製造を行い、チューブ（３／８×５／８）を押出成形し、ＲＦシール試験を行っているので（ＳＳ０９−０８４、＃５）、ＣＷＴＲでＳＳ１０−００４、＃２の配合物を配合してＳＳ１０−００５のＩＤで寸法３／８×５／８のチューブを押出成形する。このチューブについてもＲＦシール試験を行う。この両者のチューブのガンマ線照射前およびガンマ線照射後（照射量４０〜５０ｋＧｙ）の形態について試験を行う。
【００５７】
ＲＦシールおよびチューブに関する試験結果を以下に載せる。ＳＳ０９−０８４、＃５の処方はＳＳ１０−００５よりも高い効率および信頼性でＲＦ反応性を示すことが明白である。したがって、処方中のＥＶＡ（Ｕｌｔｒａｔｈｅｎｅ、ＶＡ１８％）量の最適な割合は約５０％であることがわかる。
【００５８】
【表９】
【００５９】
ＳＳ０９−０８４、＃５の配合物をベースとするチューブに関するシール試験を行ったところ完全性は良好であった。ＳＳ１０−００５チューブはＲＦを用いて６９秒間でシールすることができる。ＲＦシールされた試料についてシール完全性試験を行う。シールは乾燥および湿潤（チューブに生理食塩水を充填）の両方で実施する。シールの完全性に関する結果を以下の表１０に示す。
【００６０】
【表１０】
【００６１】
上述のＲＦ反応性に関する利点に加えて、ＥＶＡとブレンドされたＣ−Ｆｌｅｘは特にシール時間が短縮されると同時に引張強さが高くなっており、配合物の特徴に基づき以下が改善されることが期待および予測される：Ｃ−Ｆｌｅｘ−３７４の対照配合物と比較して、破裂圧力の向上（より高い引張強さに基づく）および抽出分（チューブ配合物から抽出媒体（溶剤や化学薬品等）中に抜き出すことができる可塑剤、液体、プラスチック添加剤等の移行物質の量）の低下。このことは、ＲＦ反応性Ｃ−Ｆｌｅｘ ＳＳ０９−０８４、＃５に使用された可塑剤の割合が−３７４に使用された量の半分であり、したがって、ヘキサンやイソプロピルアルコール等の溶剤への抽出分がより少なくなるはずであるという事実に基づいている。
【００６２】
一般説明または実施例で上述した操作がすべて必要とされるわけではなく、特定の操作の一部が必要でない場合もあり、また上述したものに加えて１つまたはそれ以上のさらなる操作が実施される場合もあることに留意されたい。さらに、列挙された操作の順序が必ずしも実施の順序ではない。
【００６３】
先の明細書において特定の実施形態を参照しながら概念を説明してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載する本発明の範囲を逸脱することなく様々な修正および変形が可能であることを理解する。したがって、明細書および図面は限定的ではなく寧ろ例示的な意味合いを持つと見なすべきであり、このような修正はすべて本発明の範囲に包含されることが意図されている。
【００６４】
本明細書において用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語またはこれらの他の任意の変形は、非排他的な包含を含むことを意図している。例えば、列挙された特徴を含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもこれらの特徴のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されていない他の特徴またはこのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に本来備わっている他の特徴も含み得る。さらに、そうでないことが明示されていない限り、「または（ｏｒ）」は包含的論理和を意味するものであって、排他的論理和を意味するものではない。例えば、ＡまたはＢという条件は、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（または存在し）かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）かつＢが真である（または存在する）、ならびにＡおよびＢが両方とも真である（または存在する）。
【００６５】
同様に、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、本明細書に記載される構成要素および構成成分を記載する際に用いられる。これは単に便宜上、本発明の範囲の一般的な意味を与える目的で用いられている。この記載には、それ以外を意味することが明白でない限りは、１つまたは少なくとも１つが包含され、また、単数形には複数形も包含されると解釈されるべきである。
【００６６】
特定の実施形態に関し、利点、他の利益、および問題の解決策について上述した。しかしながら、この利点、利益、問題の解決策、および何らかの利点、利益、または解決策を生むかまたはこれらをより顕著にし得る任意の特徴は、いずれかまたはすべての特許請求の範囲に重要、必要、または必須の特徴と解釈すべきではない。
【００６７】
当業者であれば、本明細書を読むことにより、本明細書において明瞭化のために別々の実施形態の文脈に記載された特定の特徴を単一の実施形態で提供してもよいことを理解するであろう。これとは逆に、簡素化のために単一の実施形態の文脈に記載された様々な特徴を別々にまたは任意の小結合として提供してもよい。さらに、範囲として述べられた値を参照する場合は、その範囲内のそれぞれの値およびすべての値が包含される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む、誘電溶着可能な材料。
【請求項２】
前記不活性ポリマーの誘電損率が約０．１未満である、請求項１に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項３】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンを含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項４】
前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、オレフィン系ランダム共重合体、オレフィン系耐衝撃性共重合体、オレフィン系ブロック共重合体、オレフィン系機能性エラストマー、オレフィン系機能性プラストマー、またはこれらのブレンドである、請求項３に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項５】
前記不活性ポリマーが、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項６】
前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系ブロック共重合体、熱可塑性オレフィン系エラストマー、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、またはこれらの混合物を含む、請求項５に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項７】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマーの混合物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項８】
前記エラストマー性極性ポリマーが、非結晶性である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項９】
前記エラストマー性極性ポリマーが、エチレン酢酸ビニルを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１０】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約５０重量％を超える、請求項９に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１１】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％超〜約８０重量％である、請求項１０に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１２】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約３５重量％未満である、請求項９に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１３】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約１０重量％〜約２０重量％である、請求項１２に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１４】
前記エラストマー性極性ポリマーのショアＡ硬さが約３０〜約４０である、請求項１に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１５】
前記エラストマー性極性ポリマーが、前記材料の総重量の少なくとも約５重量％を超えて存在する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１６】
前記ブレンドが、可塑剤をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１７】
前記ブレンドが、コンパウンディングまたはドライブレンディングにより溶融加工することが可能である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１８】
前記ブレンドが、押出成形または射出成形される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１９】
前記ブレンドが、単層物品または多層物品に形成される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２０】
前記ブレンドが、充填剤をさらに含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２１】
前記充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの組合せを含む、請求項２０に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２２】
ショアＡ硬さが約７０以下である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２３】
実質的に透明な、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２４】
シールされた前記材料が、乾燥条件下において空気圧３０ｐｓｉの圧力下で１０分間完全性を実質的に維持する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２５】
シールされた前記材料が、湿潤条件下において空気圧３０ｐｓｉの圧力下で１０分間完全性を実質的に維持する、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２６】
前記材料が、滅菌可能である、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２７】
前記ブレンドが、医療用バッグ、チューブ、フィルム、またはこれらの組合せに形成される、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２８】
接合を形成する方法であって、
第１端および第２端を有する基材を提供することと、
前記基材の前記第１端および第２端を高周波電磁エネルギーで接合することと
を含み、前記基材が、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む、方法。
【請求項２９】
前記基材を滅菌するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記基材がガンマ線により滅菌されている、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記不活性ポリマーの誘電損率が約０．１未満である、請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンを含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、オレフィン系ランダム共重合体、オレフィン系耐衝撃性共重合体、オレフィン系ブロック共重合体、オレフィン系機能性エラストマー、オレフィン系機能性プラストマー、またはこれらのブレンドを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記不活性ポリマーが、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系ブロック共重合体、熱可塑性オレフィン系エラストマー、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、またはこれらの混合物を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマーの混合物を含む、請求項２８〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記エラストマー性極性ポリマーが、非結晶性である、請求項２８〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記エラストマー性極性ポリマーが、エチレン酢酸ビニルを含む、請求項２８〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約５０重量％を超える、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％超〜約８０重量％である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記エチレン酢酸ビニルが、溶液重合によって調製される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の３５重量％未満である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約１０重量％〜約２０重量％である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記エラストマー性極性ポリマーのショアＡ硬さが約３０〜約４０である、請求項２８に記載の方法。
【請求項４５】
前記エラストマー性極性ポリマーが、前記材料の総重量の少なくとも約５重量％を超えて存在する、請求項２８〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記ブレンドが、可塑剤をさらに含む、請求項２８〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記ブレンドをコンパウンディングまたはドライブレンディングすることにより溶融加工するステップをさらに含む、請求項２８〜４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
前記ブレンドを押出成形または射出成形するステップをさらに含む、請求項２８〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記ブレンドを単層物品または多層物品に形成するステップをさらに含む、請求項２８〜４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
前記ブレンドが充填剤をさらに含む、請求項２８〜４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの組合せを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項１】
不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む、誘電溶着可能な材料。
【請求項２】
前記不活性ポリマーの誘電損率が約０．１未満である、請求項１に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項３】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンを含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項４】
前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、オレフィン系ランダム共重合体、オレフィン系耐衝撃性共重合体、オレフィン系ブロック共重合体、オレフィン系機能性エラストマー、オレフィン系機能性プラストマー、またはこれらのブレンドである、請求項３に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項５】
前記不活性ポリマーが、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項６】
前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系ブロック共重合体、熱可塑性オレフィン系エラストマー、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、またはこれらの混合物を含む、請求項５に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項７】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマーの混合物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項８】
前記エラストマー性極性ポリマーが、非結晶性である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項９】
前記エラストマー性極性ポリマーが、エチレン酢酸ビニルを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１０】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約５０重量％を超える、請求項９に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１１】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％超〜約８０重量％である、請求項１０に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１２】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約３５重量％未満である、請求項９に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１３】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約１０重量％〜約２０重量％である、請求項１２に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１４】
前記エラストマー性極性ポリマーのショアＡ硬さが約３０〜約４０である、請求項１に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１５】
前記エラストマー性極性ポリマーが、前記材料の総重量の少なくとも約５重量％を超えて存在する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１６】
前記ブレンドが、可塑剤をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１７】
前記ブレンドが、コンパウンディングまたはドライブレンディングにより溶融加工することが可能である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１８】
前記ブレンドが、押出成形または射出成形される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項１９】
前記ブレンドが、単層物品または多層物品に形成される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２０】
前記ブレンドが、充填剤をさらに含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２１】
前記充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの組合せを含む、請求項２０に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２２】
ショアＡ硬さが約７０以下である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２３】
実質的に透明な、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２４】
シールされた前記材料が、乾燥条件下において空気圧３０ｐｓｉの圧力下で１０分間完全性を実質的に維持する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２５】
シールされた前記材料が、湿潤条件下において空気圧３０ｐｓｉの圧力下で１０分間完全性を実質的に維持する、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２６】
前記材料が、滅菌可能である、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２７】
前記ブレンドが、医療用バッグ、チューブ、フィルム、またはこれらの組合せに形成される、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の誘電溶着可能な材料。
【請求項２８】
接合を形成する方法であって、
第１端および第２端を有する基材を提供することと、
前記基材の前記第１端および第２端を高周波電磁エネルギーで接合することと
を含み、前記基材が、不活性ポリマーおよびエラストマー性極性ポリマーを含む少なくとも２種の成分のブレンドを含む、方法。
【請求項２９】
前記基材を滅菌するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記基材がガンマ線により滅菌されている、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記不活性ポリマーの誘電損率が約０．１未満である、請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンを含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、オレフィン系ランダム共重合体、オレフィン系耐衝撃性共重合体、オレフィン系ブロック共重合体、オレフィン系機能性エラストマー、オレフィン系機能性プラストマー、またはこれらのブレンドを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記不活性ポリマーが、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系ブロック共重合体、熱可塑性オレフィン系エラストマー、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、またはこれらの混合物を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記不活性ポリマーが、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマーの混合物を含む、請求項２８〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記エラストマー性極性ポリマーが、非結晶性である、請求項２８〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記エラストマー性極性ポリマーが、エチレン酢酸ビニルを含む、請求項２８〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約５０重量％を超える、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約６０重量％超〜約８０重量％である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記エチレン酢酸ビニルが、溶液重合によって調製される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の３５重量％未満である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記エチレン酢酸ビニルの酢酸ビニル含有量が、前記エチレン酢酸ビニルの総重量の約１０重量％〜約２０重量％である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記エラストマー性極性ポリマーのショアＡ硬さが約３０〜約４０である、請求項２８に記載の方法。
【請求項４５】
前記エラストマー性極性ポリマーが、前記材料の総重量の少なくとも約５重量％を超えて存在する、請求項２８〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記ブレンドが、可塑剤をさらに含む、請求項２８〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記ブレンドをコンパウンディングまたはドライブレンディングすることにより溶融加工するステップをさらに含む、請求項２８〜４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
前記ブレンドを押出成形または射出成形するステップをさらに含む、請求項２８〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記ブレンドを単層物品または多層物品に形成するステップをさらに含む、請求項２８〜４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
前記ブレンドが充填剤をさらに含む、請求項２８〜４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの組合せを含む、請求項５０に記載の方法。
【公表番号】特表２０１２−５３２２２４（Ｐ２０１２−５３２２２４Ａ）
【公表日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１７９２９（Ｐ２０１２−５１７９２９）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４０９８９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００３１０７
【国際公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【出願人】（５００１４９２２３）サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション (64)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４０９８９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００３１０７
【国際公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【出願人】（５００１４９２２３）サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション (64)
【Ｆターム（参考）】
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