成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素
レスピレータ取付け構成要素が説明されており、第１表面及び第２表面と、第１又は第２表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レスピレータ取付け構成要素、特に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
レスピレータは、濾過プロセスにより、及び／又は別の方法での清浄空気へのアクセスを促進することにより、空気中の物質からの呼吸保護を提供する。これら装置の１つの特徴は、ユーザーとレスピレータの他の機能構成要素との間に形成されたシール、及びレスピレータの機能構成要素と構造構成要素との間に形成されたシールである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらのレスピレータに関する１つの設計面の配慮は、レスピレータの構造構成要素（単数又は複数）に対する吸入空気源構成要素、呼気構成要素、及び／又は伝声板の気密締着である。この気密シールは、多くの場合、別個のガスケット及び／又は機械的シールを必要とし、これによりレスピレータ設計の複雑さとコストが増す。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、レスピレータ取付け構成要素、特に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素に関する。本開示は更に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素を包含するレスピレータに関する。この成形された熱硬化性エラストマーシールは、レスピレータ取付け構成要素の少なくとも１つ又は２つの表面に化学的に結合される。多くの実施形態では、シリコーンシール要素は、レスピレータ取付け構成要素の本体の少なくとも１つの開口を貫通する。
【０００５】
第１実施形態では、レスピレータ取付け構成要素は、第１表面及び第２表面と、第１又は第２表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含する。幾つかの実施形態では、シリコーンシール要素は、レスピレータ取付け本体部分の少なくとも２つの対向する主表面に化学的に結合されてもよい。シリコーンシール要素はまた、一部の形態では、レスピレータ取付け本体部分を通って延在する開口を相互に貫通し合ってもよい。
【０００６】
別の実施形態では、レスピレータ取付け構成要素は、本体部分の厚みにより隔てられた第１主表面及び対向する第２主表面と、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含し、またシリコーンシール要素は、第１主表面及び第２主表面に化学的に結合され、開口を相互に貫通し合う。
【０００７】
更なる実施形態では、呼吸保護マスクは、高分子剛性面体本体部分と、高分子剛性面体本体部分に取り付けられた順応性のある顔面接触部材と、を包含する。レスピレータ取付け構成要素は、高分子剛性面体本体部分に固定される。レスピレータ取付け構成要素は、取付け表面と、取付け表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含する。
【０００８】
添付の図面と共に以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例証的な全面形レスピレータの斜視図。
【図２】例証的な全面形レスピレータの分解斜視図。
【図３】レスピレータ取付け構成要素の斜視図。
【図４】図３に図示したレスピレータ取付け構成要素の断面斜視図。
【図５】レスピレータ取付け構成要素の斜視図。
【図６】図５に図示したレスピレータ取付け構成要素の断面斜視図。
【図７】レスピレータ取付け構成要素の斜視図。
【図８】図７に図示したレスピレータ取付け構成要素の断面斜視図。
【００１０】
図は正確な縮尺であるとは限らない。図で用いられる同様の番号は同様の構成部品を指す。しかしながら、所定の図中の構成要素を指す数字の使用は、同じ数字を付けられた別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次の記述において、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照し、幾つかの特定の実施形態を例として示す。本発明の範囲又は趣旨を逸脱せずに、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。したがって、以下の「発明を実施するための形態」は、限定する意味で理解すべきではない。
【００１２】
本発明で使用する全ての科学用語及び専門用語は、特に指示がない限り、当該技術分野において一般的に使用される意味を有する。本明細書にて提供される定義は、本明細書でしばしば使用されるある種の用語の理解を促進しようとするものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１３】
他に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される形状、量、物理特性を表わす数字は全て、どの場合においても用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて、目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。
【００１４】
端点による数値範囲の詳述には、その範囲内に組み入れられる全ての数が包含され（例えば１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が包含される）並びにその範囲内のあらゆる範囲が包含される。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００１６】
用語「レスピレータ」とは、空気が人間の呼吸器系に進入する前に空気を濾過するために人間により着用される、個人用呼吸保護装置を意味する。この用語は、全面形レスピレータ、半面形面体レスピレータ、給気フード、動力式空気浄化レスピレータ、及び内蔵型呼吸装置を包含する。
【００１７】
語句「全面形レスピレータ」とは、人間の鼻、口、及び目を覆って着用されるレスピレータを意味する。
【００１８】
本開示は、レスピレータ取付け構成要素、特に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素に関する。本開示は更に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素を包含するレスピレータに関する。この成形された熱硬化性エラストマーシールは、取付け構成要素の少なくとも１つ又は２つの表面に化学的に結合される。多くの実施形態では、シリコーンシール要素は、レスピレータ取付け構成要素本体を貫通する。これらのレスピレータ取付け構成要素は、シリコーンシール要素と高分子剛性取付け構成要素との間に強固な結合を有する。本発明を限定するものではないが、本発明の種々の態様は以下に提供する実施例の考察を通して正しく認識されるであろう。
【００１９】
熱硬化性エラストマーシールが過剰に装着されたレスピレータ取付け構成要素は、取付け構成要素本体と一体的に結合されたシール要素を提供する。この構造は、シールの耐久性を向上させ、くずが取付け構成要素本体と熱硬化性エラストマーシールとの間に挟まれるのを防止することが分かっている。この一体構造はまた、組立部品の数及び部品寸法の多様性を低減させる。本明細書に記載の過剰に装着された熱硬化性エラストマーシール材料はまた、熱硬化性エラストマーシールを取付け構成要素本体に化学的に取り付けるために、取付け構成要素本体に下塗りをする必要がない。
【００２０】
図１は、例証的な全面形レスピレータ１０の斜視図である。図２は、例証的な全面形レスピレータ１０の分解斜視図である。この呼吸保護マスク１０は、例えば、吸気弁１８の１つ以上に接続された任意の化学的又は粒子状濾過カートリッジ（図示せず）を備えた１つ以上の吸気弁１８、１つ以上の呼気弁１６、１つ以上の伝声板１４、及び／又はレスピレータ１０をユーザーの頭部に固定するように構成された１つ以上のヘッドストラップ又はストラップ３４を包含する、多数のレスピレータ取付け構成要素に取り付けられた高分子剛性面体本体１１、顔面保護具１１、又はレンズ１１を包含する。弁カバー８は、呼気弁１６及び伝声板１４を覆って配置される。
【００２１】
レスピレータ１０は、レスピレータ本体又は顔面保護具１１を人間の鼻及び口の上に快適に支持させるために順応性をもたせて作られた、順応性のある顔面接触部材９を包含する。図示したレスピレータ１０は、２つの頬開口部１２及び２つの鼻開口部１３を包含する。図１は、２つの頬開口部１２を図示しており、この場合、１つの頬開口部はレスピレータ取付け構成要素が含有されず、及び１つの頬開口部には吸気弁１８を包含する。図２は、頬開口部１２内の吸気弁１８を図示している。
【００２２】
レスピレータ取付け構成要素１４、１６、及び１８は、例えば、差し込み式取付けシステムなどのいずれかの有用な方法により、開口部１２及び１３内部に配置されるか、又は開口部１２及び１３に固定される。差し込み式取付けシステムは、２つの部分を共に取り付けるために構成され、この場合、２つの部分は主にねじ山以外の要素を包含し、２つの部分は、一方の部分を少なくとも部分的に他方の部分内に挿入し、２つの部分を複数回転させずに接合できるように一方の部分を他方の部分に対して回転させることにより取り付けられるようになっている。
【００２３】
図１及び図２は、１つ又は２つの頬部吸気弁１８、及び１つの鼻部呼気弁１６、並びに１つの鼻部伝声板１４を有する呼吸保護マスク１０を図示しているものの、いかなる有用な呼吸保護構成も可能である。例えば、呼吸保護マスク１０は、所望に応じて、化学的若しくは粒子状濾過カートリッジ又は清浄空気源に取り付けられた単一の吸気弁、及び１つ又は２つの呼気弁又は１つ以上の伝声板を有し得る。
【００２４】
図３は例証的な吸気弁１８の斜視図であり、図４は図３に図示した例証的な吸気弁１８の断面斜視図である。吸気弁１８は、第１表面２１及び第２表面２２を有する、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０を包含する。シリコーンシール要素２３は、第１表面２１及び第２表面２２に化学的に結合される。
【００２５】
シリコーンシール要素２３は、熱硬化性シリコーン材料を熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０上に過剰に装着することによって形成され得る。熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０の第１表面２１及び第２表面２２上に直接的に化学結合（即ち、接着剤結合又は共有結合）する。
【００２６】
用語「化学結合又は化学的に結合された」は、原子と分子との間の引力相互作用を担う物理過程を指し、共有及びイオン結合、並びに水素及びファンデルワールス結合を包含し、多くの場合、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分表面上の利用可能な官能基、及びそれらの熱硬化性シリコーン材料との反応性に依存し得る。多くの実施形態では、熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分の前処理が不要であるように選択される。換言すれば、熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に対して自己接着性である。熱硬化性シリコーン材料は多くの場合、過剰な装着プロセス中に、熱硬化性シリコーン材料を硬化させるのに十分な（但し、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分のガラス転移温度より低い）温度まで熱硬化性シリコーン材料を硬化させるために加熱される。
【００２７】
以下の実施例に示すように、化学結合のレベルは、平均的な破損に至る力の試験方法によって決定され得る。多くの実施形態では、平均的な破損に至る力は、２５Ｎ以上、５０Ｎ以上、又は１００Ｎ以上、又は１５０Ｎ以上、又は２００Ｎ以上、又は３００Ｎ以上である。
【００２８】
熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０は、いずれかの有用な熱可塑性材料から形成され得る。多くの実施形態では、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０は、ポリアミド（例えばナイロン）、ポリカーボネート、ポリブチレン−テレフタレート、ポリフェニルオキシド、ポリフタルアミド、又はこれらの混合物から形成される。
【００２９】
いずれかの有用な熱硬化性液状シリコーンゴム又は材料を利用して、シリコーンシール要素２３を形成することができる。液状シリコーンゴムは、低い圧縮永久歪み、高い安定性、並びに熱及び冷気の極端な温度に耐える能力を有する、高純度プラチナ硬化シリコーンである。材料の熱硬化性の性質のために、液状シリコーン射出成形は多くの場合、材料を加熱空洞内に押し込んで加硫する前に材料を低温に維持する一方で、集中的に分配混合する（intensive distributive mixing）など、特殊処理を必要とする。シリコーンゴムは、交互のシリコーン及び酸素原子の主鎖、並びにメチル又はビニル側基を有する熱硬化性エラストマーの族である。シリコーンゴムは、広範囲の温度に亘ってその機械的特性を維持し、シリコーンゴムにおけるメチル基の存在により、これらの材料は疎水性となる。
【００３０】
例証的な熱硬化性シリコーン材料としては、商品名：エラストシル（ELASTOSIL）ＬＲ ３０７０（ワッカーシリコーン（Wacker-Silicones）、ドイツ、ミュンヘン（Munich））；ＫＥ２０９５又はＫＥ２００９シリーズ（例えばＫＥ２０９５−６０、ＫＥ２０９５−５０、ＫＥ２０９５−４０など）又はＸ−３４−１５４７Ａ／Ｂ、Ｘ−３４−１６２５Ａ／Ｂ、Ｘ−３４−１６２５Ａ／Ｂ（全て信越化学工業株式会社（Shin-Etsu Chemical Co., LTD.）（日本））で入手可能な自己接着性液状シリコーンゴムが挙げられる。これらの自己接着性液状シリコーンゴムは、液状シリコーンゴムを熱可塑性表面に化学結合させるために、特定の熱可塑性表面の前処理を必要としない。
【００３１】
図示した実施形態では、第１表面２１及び第２表面２２は、対向する主表面である。１つ以上の開口２４が、対向する第１表面２１と第２表面２２との間に画定されたレスピレータ取付け構成要素本体の厚みを通って延在する。レスピレータ取付け構成要素のオーバーモールド製造の間に、（シリコーンシール要素２３を形成する）液状シリコーンは、１つ以上の開口２４内を流れ、シリコーンシール要素２３と剛性レスピレータ取付け本体部分２０との間に機械的連結を形成する。
【００３２】
板２５は、レスピレータ取付け本体部分２０に固定され得る。この板２５は、レスピレータ取付け本体部分２０内の一方向空気流を可能にするために、レスピレータ取付け本体部分２０に対して偏倚している。
【００３３】
レスピレータ取付け本体部分２０はまた、差し込み式取付け要素２６を包含し得る。差し込み式取付け要素２６は、レスピレータ取付け本体部分２０を呼吸保護マスク１０の頬開口部１２に締着するのを補助する。差し込み式取付け要素２６は、呼吸保護マスク１０の頬開口部１２内部にあるか又は頬開口部１２に隣接した相補要素と噛み合う。この差し込み式取付けシステムは、図示した吸気弁１８を呼吸保護マスク１０の頬開口部１２に固定する。
【００３４】
組み立てられたとき、図示した吸気弁１８のシリコーンシール要素２３は、第１表面２１と隣接した頬開口部１２表面との間に配置され、シール要素表面と頬開口部表面との境界面に気密シールを形成する。用語「気密シール」とは、未濾過空気又は周囲空気が連結境界面において呼吸保護用複合面体１１内部に進入するのを実質的に防止する、連結を指す。
【００３５】
真空漏れ試験を用いて気密性が測定される。試験装置は、３つのポートを備えた密閉チャンバからなる。チャンバの体積はおよそ７５０ｃｍ３である。３つのポートのうちの１つには、レスピレータ取付け構成要素がその差し込み式取付け要素により固定される。装置の第２ポートには、チャンバの内部と周囲空気との間の圧力差を（少なくとも２５ｃｍ水まで）測定できる真空計が取り付けられる。第３ポートには、真空源が遮断弁を介して取り付けられる。試験を実施するには、遮断弁を開き、真空源のスイッチを入れて、チャンバから（真空計に示される通り）大気圧より低い２５ｃｍ水の圧力まで排気する。次に遮断弁を閉じ、真空源のスイッチを切る。チャンバ内部の真空レベルを６０秒間観測する。内側に空気が漏れることによりチャンバ内部の圧力が増大し、これにより真空レベルが低減する。本開示に関して、チャンバと周囲空気との間の圧力差は、６０秒後に１５ｃｍの水を超える。より好ましくは、圧力差は、６０秒後に２４ｃｍ水を超えた状態を維持する。
【００３６】
また、図示した吸気弁１８のシリコーンシール要素２３は、第２表面２２と取り付けられたフィルター付き空気源要素（図示せず）との間に配置される。フィルター付き空気源要素は、化学的若しくは粒子状濾過カートリッジ、又は清浄空気供給源であり得る。フィルター付き空気源要素は、レスピレータ取付け本体部分２０上の差し込み式取付け要素２７を介して、図示した吸気弁１８に取り付けられ得る。この差し込み式取付け要素２７は、フィルター付き空気源要素上の相補要素と噛み合う。このように、図示した吸気弁１８のシリコーンシール要素２３は、シール要素表面とフィルター付き空気源要素との境界面において気密シールを形成する。
【００３７】
図５は、例証的な呼気弁１６の斜視図であり、（図２に示した）板３５は示されていない。図６は、図５に図示した呼気弁１６の断面斜視図である。呼気弁１６は、第１表面３１及び第２表面３２を有する、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０を包含する。シリコーンシール要素３３は、第１表面３１に化学的に結合される。
【００３８】
シリコーンシール要素３３は、熱硬化性シリコーン材料を熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０上に過剰に装着することによって形成され得る。熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０の第１表面３１上に直接的に化学結合（即ち、接着剤結合又は共有結合）する。用語「化学結合又は化学的に結合された」については上述した。
【００３９】
熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０は、上述のように、いずれかの有用な熱可塑性材料から形成され得る。いずれかの有用な熱硬化性液状シリコーンゴム又は材料を利用して、上述のように、シリコーンシール要素３３を形成し得る。
【００４０】
図示された実施形態では、第１表面３１及び第２表面３２は、対向する主表面である。幾つかの実施形態では、１つ以上の開口（図示せず）が、対向する第１表面３１と第２表面３２との間に画定されたレスピレータ取付け構成要素本体の厚みを通って延在する。レスピレータ取付け構成要素を過剰な装着した製造の間に、（シリコーンシール要素を形成する）液状シリコーンは、１つ以上の開口内を流れ、シリコーンシール要素と剛性レスピレータ取付け本体部分との間に機械的連結を形成する。
【００４１】
板３５は、レスピレータ取付け本体部分３０に固定され得る（図２参照）。この板３５は、レスピレータ取付け本体部分３０内の一方向空気流を可能にするために、レスピレータ取付け本体部分３０に対して偏倚している。
【００４２】
レスピレータ取付け本体部分３０はまた、差し込み式取付け要素３６を包含し得る。差し込み式取付け要素３６は、レスピレータ取付け本体部分３０を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に締着するのを補助する。差し込み式取付け要素３６は、呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３内部にあるか又は鼻開口部１３に隣接した相補要素と噛み合う。この差し込み式取付けシステムは、図示した呼気弁１６を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に固定する。
【００４３】
組み立てられたとき、図示した呼気弁１６のシリコーンシール要素３３は、第１表面３１と隣接した鼻開口部１３表面との間に配置され、シール要素表面と鼻開口部表面との境界面に気密シールを形成する。用語「気密シール」については上記に定義した。
【００４４】
図７は、例証的な伝声板１４の斜視図であり、図８は、図７に図示した伝声板１４の断面斜視図である。伝声板１４は、第１表面４１と第２表面４２と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０を包含する。シリコーンシール要素４３は、第１表面４１に化学的に結合される。板４５は、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０に固定される。板４５は、音をレスピレータ１０のユーザーから別の人間に伝達するのを補助する。
【００４５】
シリコーンシール要素４３は、熱硬化性シリコーン材料を熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０上に過剰に装着することによって形成され得る。熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０の第１表面４１上に直接的に化学結合（即ち、接着剤結合又は共有結合）する。用語「化学結合又は化学的に結合された」については上述した。
【００４６】
熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０は、上述のように、いずれかの有用な熱可塑性材料から形成され得る。いずれかの有用な熱硬化性液状シリコーンゴム又は材料を利用して、上述のように、シリコーンシール要素４３を形成し得る。
【００４７】
例示された実施形態では、第１表面４１及び第２表面４２は、対向する主表面である。幾つかの実施形態では、１つ以上の開口（図示せず）が、対向する第１表面４１と第２表面４２との間に画定されたレスピレータ取付け構成要素本体の厚みを通って延在する。レスピレータ取付け構成要素を過剰に装着する製造の間に、（シリコーンシール要素を形成する）液状シリコーンは、１つ以上の開口内を流れ、シリコーンシール要素と剛性レスピレータ取付け本体部分との間に機械的連結を形成する。
【００４８】
レスピレータ取付け本体部分４０はまた、差し込み式取付け要素４６を包含し得る。差し込み式取付け要素４６は、レスピレータ取付け本体部分４０を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に締着するのを補助する。差し込み式取付け要素４６は、呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３内部にあるか又は鼻開口部１３に隣接した相補要素と噛み合う。この差し込み式取付けシステムは、図示した伝声板１４を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に固定する。
【００４９】
組み立てられたとき、図示した伝声板１４のシリコーンシール要素４３は、第１表面４１と隣接した鼻開口部１３表面との間に配置され、シール要素表面と鼻開口部表面との境界面に気密シールを形成する。用語「気密シール」については上記に定義した。
【実施例】
【００５０】
シリコーンゴムと熱可塑性材料の好適な組み合わせを確認するために、幾つかの試験が用いられた。特に興味深いのは、シリコーンゴムと熱可塑性材料との間の結合の強度であり、これは、気密シールの耐久性に影響を及ぼす。
【００５１】
結合強度の測定を可能にするために、代用試験用ストリップを開発した。熱可塑性材料を用いて長さ５１ｍｍ、幅２５ｍｍ、及び厚さ２ｍｍの平坦な剛性基材片を成形することにより、試験用ストリップを準備する。次に、基材の一端のうちの６ｍｍが第２金型の空洞内に突出するように、基材を第２金型内に固定する。第２金型の空洞は、幅２７ｍｍ及び長さ４９ｍｍである。金型の深さは２ｍｍであり、突出した基材端部の直近において４ｍｍまで広がり、シリコーンが金型空洞内に注入されるとき、シリコーンが、突出した基材端部の全ての側面上に厚さ１ｍｍの層を形成するようになっている。その結果、生じる試験用ストリップは長さ９４ｍｍであり、一方の端部上に剛性熱可塑性基材片、他方の端部上にシリコーンゴムを有する。
【００５２】
基材材料とシリコーンとの間の結合の強度は、ＭＴＳモデル８５８材料試験システム（Material Test System）（ＭＴＳシステムズ社（MTS Systems Corporation）、ミネソタ州イーデンプレーリー（Eden Prairie））のような機械試験機のつかみ具に試験用ストリップの２つの端部を把持し、試験用ストリップが破断するまで伸張し、破損が起きた力を記録することにより測定される。破損に至る力の実施例が表１に示される。実施例１〜４は、材料の適切な組み合わせにより、３００Ｎを超える結合強度を達成し得ることを示している。比較例Ｃ１及びＣ２に関して、シリコーンは熱可塑性材料に結合しなかった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
ダウ（Dow）ＬＣ−７０−２００４シリコーンは、ダウ・コーニング社（Dow Corning Corporation）（ミシガン州ミッドランド（Midland））により製造され、ＲＴＰナイロン６／６は、ＲＴＰ社（RTP Company）（ミネソタ州ウィノーナ（Winona））により製造されるポリアミドであり、ザイテル（Zytel）ＰＡは、イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール（E.I. du Pont de Nemours）（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））により製造されるポリアミドである。
【００５５】
このように、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素の実施形態が開示される。本発明は、開示されたもの以外の実施形態でも実施可能であることを当業者は理解するであろう。開示された実施形態は、例証の目的で提示されているのであって、制限するものではなく、本発明は、次に続く請求項によってのみ限定される。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レスピレータ取付け構成要素、特に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
レスピレータは、濾過プロセスにより、及び／又は別の方法での清浄空気へのアクセスを促進することにより、空気中の物質からの呼吸保護を提供する。これら装置の１つの特徴は、ユーザーとレスピレータの他の機能構成要素との間に形成されたシール、及びレスピレータの機能構成要素と構造構成要素との間に形成されたシールである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらのレスピレータに関する１つの設計面の配慮は、レスピレータの構造構成要素（単数又は複数）に対する吸入空気源構成要素、呼気構成要素、及び／又は伝声板の気密締着である。この気密シールは、多くの場合、別個のガスケット及び／又は機械的シールを必要とし、これによりレスピレータ設計の複雑さとコストが増す。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、レスピレータ取付け構成要素、特に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素に関する。本開示は更に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素を包含するレスピレータに関する。この成形された熱硬化性エラストマーシールは、レスピレータ取付け構成要素の少なくとも１つ又は２つの表面に化学的に結合される。多くの実施形態では、シリコーンシール要素は、レスピレータ取付け構成要素の本体の少なくとも１つの開口を貫通する。
【０００５】
第１実施形態では、レスピレータ取付け構成要素は、第１表面及び第２表面と、第１又は第２表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含する。幾つかの実施形態では、シリコーンシール要素は、レスピレータ取付け本体部分の少なくとも２つの対向する主表面に化学的に結合されてもよい。シリコーンシール要素はまた、一部の形態では、レスピレータ取付け本体部分を通って延在する開口を相互に貫通し合ってもよい。
【０００６】
別の実施形態では、レスピレータ取付け構成要素は、本体部分の厚みにより隔てられた第１主表面及び対向する第２主表面と、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含し、またシリコーンシール要素は、第１主表面及び第２主表面に化学的に結合され、開口を相互に貫通し合う。
【０００７】
更なる実施形態では、呼吸保護マスクは、高分子剛性面体本体部分と、高分子剛性面体本体部分に取り付けられた順応性のある顔面接触部材と、を包含する。レスピレータ取付け構成要素は、高分子剛性面体本体部分に固定される。レスピレータ取付け構成要素は、取付け表面と、取付け表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を包含する。
【０００８】
添付の図面と共に以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例証的な全面形レスピレータの斜視図。
【図２】例証的な全面形レスピレータの分解斜視図。
【図３】レスピレータ取付け構成要素の斜視図。
【図４】図３に図示したレスピレータ取付け構成要素の断面斜視図。
【図５】レスピレータ取付け構成要素の斜視図。
【図６】図５に図示したレスピレータ取付け構成要素の断面斜視図。
【図７】レスピレータ取付け構成要素の斜視図。
【図８】図７に図示したレスピレータ取付け構成要素の断面斜視図。
【００１０】
図は正確な縮尺であるとは限らない。図で用いられる同様の番号は同様の構成部品を指す。しかしながら、所定の図中の構成要素を指す数字の使用は、同じ数字を付けられた別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次の記述において、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照し、幾つかの特定の実施形態を例として示す。本発明の範囲又は趣旨を逸脱せずに、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。したがって、以下の「発明を実施するための形態」は、限定する意味で理解すべきではない。
【００１２】
本発明で使用する全ての科学用語及び専門用語は、特に指示がない限り、当該技術分野において一般的に使用される意味を有する。本明細書にて提供される定義は、本明細書でしばしば使用されるある種の用語の理解を促進しようとするものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１３】
他に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される形状、量、物理特性を表わす数字は全て、どの場合においても用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて、目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。
【００１４】
端点による数値範囲の詳述には、その範囲内に組み入れられる全ての数が包含され（例えば１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が包含される）並びにその範囲内のあらゆる範囲が包含される。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００１６】
用語「レスピレータ」とは、空気が人間の呼吸器系に進入する前に空気を濾過するために人間により着用される、個人用呼吸保護装置を意味する。この用語は、全面形レスピレータ、半面形面体レスピレータ、給気フード、動力式空気浄化レスピレータ、及び内蔵型呼吸装置を包含する。
【００１７】
語句「全面形レスピレータ」とは、人間の鼻、口、及び目を覆って着用されるレスピレータを意味する。
【００１８】
本開示は、レスピレータ取付け構成要素、特に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素に関する。本開示は更に、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素を包含するレスピレータに関する。この成形された熱硬化性エラストマーシールは、取付け構成要素の少なくとも１つ又は２つの表面に化学的に結合される。多くの実施形態では、シリコーンシール要素は、レスピレータ取付け構成要素本体を貫通する。これらのレスピレータ取付け構成要素は、シリコーンシール要素と高分子剛性取付け構成要素との間に強固な結合を有する。本発明を限定するものではないが、本発明の種々の態様は以下に提供する実施例の考察を通して正しく認識されるであろう。
【００１９】
熱硬化性エラストマーシールが過剰に装着されたレスピレータ取付け構成要素は、取付け構成要素本体と一体的に結合されたシール要素を提供する。この構造は、シールの耐久性を向上させ、くずが取付け構成要素本体と熱硬化性エラストマーシールとの間に挟まれるのを防止することが分かっている。この一体構造はまた、組立部品の数及び部品寸法の多様性を低減させる。本明細書に記載の過剰に装着された熱硬化性エラストマーシール材料はまた、熱硬化性エラストマーシールを取付け構成要素本体に化学的に取り付けるために、取付け構成要素本体に下塗りをする必要がない。
【００２０】
図１は、例証的な全面形レスピレータ１０の斜視図である。図２は、例証的な全面形レスピレータ１０の分解斜視図である。この呼吸保護マスク１０は、例えば、吸気弁１８の１つ以上に接続された任意の化学的又は粒子状濾過カートリッジ（図示せず）を備えた１つ以上の吸気弁１８、１つ以上の呼気弁１６、１つ以上の伝声板１４、及び／又はレスピレータ１０をユーザーの頭部に固定するように構成された１つ以上のヘッドストラップ又はストラップ３４を包含する、多数のレスピレータ取付け構成要素に取り付けられた高分子剛性面体本体１１、顔面保護具１１、又はレンズ１１を包含する。弁カバー８は、呼気弁１６及び伝声板１４を覆って配置される。
【００２１】
レスピレータ１０は、レスピレータ本体又は顔面保護具１１を人間の鼻及び口の上に快適に支持させるために順応性をもたせて作られた、順応性のある顔面接触部材９を包含する。図示したレスピレータ１０は、２つの頬開口部１２及び２つの鼻開口部１３を包含する。図１は、２つの頬開口部１２を図示しており、この場合、１つの頬開口部はレスピレータ取付け構成要素が含有されず、及び１つの頬開口部には吸気弁１８を包含する。図２は、頬開口部１２内の吸気弁１８を図示している。
【００２２】
レスピレータ取付け構成要素１４、１６、及び１８は、例えば、差し込み式取付けシステムなどのいずれかの有用な方法により、開口部１２及び１３内部に配置されるか、又は開口部１２及び１３に固定される。差し込み式取付けシステムは、２つの部分を共に取り付けるために構成され、この場合、２つの部分は主にねじ山以外の要素を包含し、２つの部分は、一方の部分を少なくとも部分的に他方の部分内に挿入し、２つの部分を複数回転させずに接合できるように一方の部分を他方の部分に対して回転させることにより取り付けられるようになっている。
【００２３】
図１及び図２は、１つ又は２つの頬部吸気弁１８、及び１つの鼻部呼気弁１６、並びに１つの鼻部伝声板１４を有する呼吸保護マスク１０を図示しているものの、いかなる有用な呼吸保護構成も可能である。例えば、呼吸保護マスク１０は、所望に応じて、化学的若しくは粒子状濾過カートリッジ又は清浄空気源に取り付けられた単一の吸気弁、及び１つ又は２つの呼気弁又は１つ以上の伝声板を有し得る。
【００２４】
図３は例証的な吸気弁１８の斜視図であり、図４は図３に図示した例証的な吸気弁１８の断面斜視図である。吸気弁１８は、第１表面２１及び第２表面２２を有する、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０を包含する。シリコーンシール要素２３は、第１表面２１及び第２表面２２に化学的に結合される。
【００２５】
シリコーンシール要素２３は、熱硬化性シリコーン材料を熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０上に過剰に装着することによって形成され得る。熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０の第１表面２１及び第２表面２２上に直接的に化学結合（即ち、接着剤結合又は共有結合）する。
【００２６】
用語「化学結合又は化学的に結合された」は、原子と分子との間の引力相互作用を担う物理過程を指し、共有及びイオン結合、並びに水素及びファンデルワールス結合を包含し、多くの場合、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分表面上の利用可能な官能基、及びそれらの熱硬化性シリコーン材料との反応性に依存し得る。多くの実施形態では、熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分の前処理が不要であるように選択される。換言すれば、熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に対して自己接着性である。熱硬化性シリコーン材料は多くの場合、過剰な装着プロセス中に、熱硬化性シリコーン材料を硬化させるのに十分な（但し、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分のガラス転移温度より低い）温度まで熱硬化性シリコーン材料を硬化させるために加熱される。
【００２７】
以下の実施例に示すように、化学結合のレベルは、平均的な破損に至る力の試験方法によって決定され得る。多くの実施形態では、平均的な破損に至る力は、２５Ｎ以上、５０Ｎ以上、又は１００Ｎ以上、又は１５０Ｎ以上、又は２００Ｎ以上、又は３００Ｎ以上である。
【００２８】
熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０は、いずれかの有用な熱可塑性材料から形成され得る。多くの実施形態では、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分２０は、ポリアミド（例えばナイロン）、ポリカーボネート、ポリブチレン−テレフタレート、ポリフェニルオキシド、ポリフタルアミド、又はこれらの混合物から形成される。
【００２９】
いずれかの有用な熱硬化性液状シリコーンゴム又は材料を利用して、シリコーンシール要素２３を形成することができる。液状シリコーンゴムは、低い圧縮永久歪み、高い安定性、並びに熱及び冷気の極端な温度に耐える能力を有する、高純度プラチナ硬化シリコーンである。材料の熱硬化性の性質のために、液状シリコーン射出成形は多くの場合、材料を加熱空洞内に押し込んで加硫する前に材料を低温に維持する一方で、集中的に分配混合する（intensive distributive mixing）など、特殊処理を必要とする。シリコーンゴムは、交互のシリコーン及び酸素原子の主鎖、並びにメチル又はビニル側基を有する熱硬化性エラストマーの族である。シリコーンゴムは、広範囲の温度に亘ってその機械的特性を維持し、シリコーンゴムにおけるメチル基の存在により、これらの材料は疎水性となる。
【００３０】
例証的な熱硬化性シリコーン材料としては、商品名：エラストシル（ELASTOSIL）ＬＲ ３０７０（ワッカーシリコーン（Wacker-Silicones）、ドイツ、ミュンヘン（Munich））；ＫＥ２０９５又はＫＥ２００９シリーズ（例えばＫＥ２０９５−６０、ＫＥ２０９５−５０、ＫＥ２０９５−４０など）又はＸ−３４−１５４７Ａ／Ｂ、Ｘ−３４−１６２５Ａ／Ｂ、Ｘ−３４−１６２５Ａ／Ｂ（全て信越化学工業株式会社（Shin-Etsu Chemical Co., LTD.）（日本））で入手可能な自己接着性液状シリコーンゴムが挙げられる。これらの自己接着性液状シリコーンゴムは、液状シリコーンゴムを熱可塑性表面に化学結合させるために、特定の熱可塑性表面の前処理を必要としない。
【００３１】
図示した実施形態では、第１表面２１及び第２表面２２は、対向する主表面である。１つ以上の開口２４が、対向する第１表面２１と第２表面２２との間に画定されたレスピレータ取付け構成要素本体の厚みを通って延在する。レスピレータ取付け構成要素のオーバーモールド製造の間に、（シリコーンシール要素２３を形成する）液状シリコーンは、１つ以上の開口２４内を流れ、シリコーンシール要素２３と剛性レスピレータ取付け本体部分２０との間に機械的連結を形成する。
【００３２】
板２５は、レスピレータ取付け本体部分２０に固定され得る。この板２５は、レスピレータ取付け本体部分２０内の一方向空気流を可能にするために、レスピレータ取付け本体部分２０に対して偏倚している。
【００３３】
レスピレータ取付け本体部分２０はまた、差し込み式取付け要素２６を包含し得る。差し込み式取付け要素２６は、レスピレータ取付け本体部分２０を呼吸保護マスク１０の頬開口部１２に締着するのを補助する。差し込み式取付け要素２６は、呼吸保護マスク１０の頬開口部１２内部にあるか又は頬開口部１２に隣接した相補要素と噛み合う。この差し込み式取付けシステムは、図示した吸気弁１８を呼吸保護マスク１０の頬開口部１２に固定する。
【００３４】
組み立てられたとき、図示した吸気弁１８のシリコーンシール要素２３は、第１表面２１と隣接した頬開口部１２表面との間に配置され、シール要素表面と頬開口部表面との境界面に気密シールを形成する。用語「気密シール」とは、未濾過空気又は周囲空気が連結境界面において呼吸保護用複合面体１１内部に進入するのを実質的に防止する、連結を指す。
【００３５】
真空漏れ試験を用いて気密性が測定される。試験装置は、３つのポートを備えた密閉チャンバからなる。チャンバの体積はおよそ７５０ｃｍ３である。３つのポートのうちの１つには、レスピレータ取付け構成要素がその差し込み式取付け要素により固定される。装置の第２ポートには、チャンバの内部と周囲空気との間の圧力差を（少なくとも２５ｃｍ水まで）測定できる真空計が取り付けられる。第３ポートには、真空源が遮断弁を介して取り付けられる。試験を実施するには、遮断弁を開き、真空源のスイッチを入れて、チャンバから（真空計に示される通り）大気圧より低い２５ｃｍ水の圧力まで排気する。次に遮断弁を閉じ、真空源のスイッチを切る。チャンバ内部の真空レベルを６０秒間観測する。内側に空気が漏れることによりチャンバ内部の圧力が増大し、これにより真空レベルが低減する。本開示に関して、チャンバと周囲空気との間の圧力差は、６０秒後に１５ｃｍの水を超える。より好ましくは、圧力差は、６０秒後に２４ｃｍ水を超えた状態を維持する。
【００３６】
また、図示した吸気弁１８のシリコーンシール要素２３は、第２表面２２と取り付けられたフィルター付き空気源要素（図示せず）との間に配置される。フィルター付き空気源要素は、化学的若しくは粒子状濾過カートリッジ、又は清浄空気供給源であり得る。フィルター付き空気源要素は、レスピレータ取付け本体部分２０上の差し込み式取付け要素２７を介して、図示した吸気弁１８に取り付けられ得る。この差し込み式取付け要素２７は、フィルター付き空気源要素上の相補要素と噛み合う。このように、図示した吸気弁１８のシリコーンシール要素２３は、シール要素表面とフィルター付き空気源要素との境界面において気密シールを形成する。
【００３７】
図５は、例証的な呼気弁１６の斜視図であり、（図２に示した）板３５は示されていない。図６は、図５に図示した呼気弁１６の断面斜視図である。呼気弁１６は、第１表面３１及び第２表面３２を有する、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０を包含する。シリコーンシール要素３３は、第１表面３１に化学的に結合される。
【００３８】
シリコーンシール要素３３は、熱硬化性シリコーン材料を熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０上に過剰に装着することによって形成され得る。熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０の第１表面３１上に直接的に化学結合（即ち、接着剤結合又は共有結合）する。用語「化学結合又は化学的に結合された」については上述した。
【００３９】
熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分３０は、上述のように、いずれかの有用な熱可塑性材料から形成され得る。いずれかの有用な熱硬化性液状シリコーンゴム又は材料を利用して、上述のように、シリコーンシール要素３３を形成し得る。
【００４０】
図示された実施形態では、第１表面３１及び第２表面３２は、対向する主表面である。幾つかの実施形態では、１つ以上の開口（図示せず）が、対向する第１表面３１と第２表面３２との間に画定されたレスピレータ取付け構成要素本体の厚みを通って延在する。レスピレータ取付け構成要素を過剰な装着した製造の間に、（シリコーンシール要素を形成する）液状シリコーンは、１つ以上の開口内を流れ、シリコーンシール要素と剛性レスピレータ取付け本体部分との間に機械的連結を形成する。
【００４１】
板３５は、レスピレータ取付け本体部分３０に固定され得る（図２参照）。この板３５は、レスピレータ取付け本体部分３０内の一方向空気流を可能にするために、レスピレータ取付け本体部分３０に対して偏倚している。
【００４２】
レスピレータ取付け本体部分３０はまた、差し込み式取付け要素３６を包含し得る。差し込み式取付け要素３６は、レスピレータ取付け本体部分３０を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に締着するのを補助する。差し込み式取付け要素３６は、呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３内部にあるか又は鼻開口部１３に隣接した相補要素と噛み合う。この差し込み式取付けシステムは、図示した呼気弁１６を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に固定する。
【００４３】
組み立てられたとき、図示した呼気弁１６のシリコーンシール要素３３は、第１表面３１と隣接した鼻開口部１３表面との間に配置され、シール要素表面と鼻開口部表面との境界面に気密シールを形成する。用語「気密シール」については上記に定義した。
【００４４】
図７は、例証的な伝声板１４の斜視図であり、図８は、図７に図示した伝声板１４の断面斜視図である。伝声板１４は、第１表面４１と第２表面４２と、を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０を包含する。シリコーンシール要素４３は、第１表面４１に化学的に結合される。板４５は、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０に固定される。板４５は、音をレスピレータ１０のユーザーから別の人間に伝達するのを補助する。
【００４５】
シリコーンシール要素４３は、熱硬化性シリコーン材料を熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０上に過剰に装着することによって形成され得る。熱硬化性シリコーン材料は、熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０の第１表面４１上に直接的に化学結合（即ち、接着剤結合又は共有結合）する。用語「化学結合又は化学的に結合された」については上述した。
【００４６】
熱可塑性高分子剛性レスピレータ取付け本体部分４０は、上述のように、いずれかの有用な熱可塑性材料から形成され得る。いずれかの有用な熱硬化性液状シリコーンゴム又は材料を利用して、上述のように、シリコーンシール要素４３を形成し得る。
【００４７】
例示された実施形態では、第１表面４１及び第２表面４２は、対向する主表面である。幾つかの実施形態では、１つ以上の開口（図示せず）が、対向する第１表面４１と第２表面４２との間に画定されたレスピレータ取付け構成要素本体の厚みを通って延在する。レスピレータ取付け構成要素を過剰に装着する製造の間に、（シリコーンシール要素を形成する）液状シリコーンは、１つ以上の開口内を流れ、シリコーンシール要素と剛性レスピレータ取付け本体部分との間に機械的連結を形成する。
【００４８】
レスピレータ取付け本体部分４０はまた、差し込み式取付け要素４６を包含し得る。差し込み式取付け要素４６は、レスピレータ取付け本体部分４０を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に締着するのを補助する。差し込み式取付け要素４６は、呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３内部にあるか又は鼻開口部１３に隣接した相補要素と噛み合う。この差し込み式取付けシステムは、図示した伝声板１４を呼吸保護マスク１０の鼻開口部１３に固定する。
【００４９】
組み立てられたとき、図示した伝声板１４のシリコーンシール要素４３は、第１表面４１と隣接した鼻開口部１３表面との間に配置され、シール要素表面と鼻開口部表面との境界面に気密シールを形成する。用語「気密シール」については上記に定義した。
【実施例】
【００５０】
シリコーンゴムと熱可塑性材料の好適な組み合わせを確認するために、幾つかの試験が用いられた。特に興味深いのは、シリコーンゴムと熱可塑性材料との間の結合の強度であり、これは、気密シールの耐久性に影響を及ぼす。
【００５１】
結合強度の測定を可能にするために、代用試験用ストリップを開発した。熱可塑性材料を用いて長さ５１ｍｍ、幅２５ｍｍ、及び厚さ２ｍｍの平坦な剛性基材片を成形することにより、試験用ストリップを準備する。次に、基材の一端のうちの６ｍｍが第２金型の空洞内に突出するように、基材を第２金型内に固定する。第２金型の空洞は、幅２７ｍｍ及び長さ４９ｍｍである。金型の深さは２ｍｍであり、突出した基材端部の直近において４ｍｍまで広がり、シリコーンが金型空洞内に注入されるとき、シリコーンが、突出した基材端部の全ての側面上に厚さ１ｍｍの層を形成するようになっている。その結果、生じる試験用ストリップは長さ９４ｍｍであり、一方の端部上に剛性熱可塑性基材片、他方の端部上にシリコーンゴムを有する。
【００５２】
基材材料とシリコーンとの間の結合の強度は、ＭＴＳモデル８５８材料試験システム（Material Test System）（ＭＴＳシステムズ社（MTS Systems Corporation）、ミネソタ州イーデンプレーリー（Eden Prairie））のような機械試験機のつかみ具に試験用ストリップの２つの端部を把持し、試験用ストリップが破断するまで伸張し、破損が起きた力を記録することにより測定される。破損に至る力の実施例が表１に示される。実施例１〜４は、材料の適切な組み合わせにより、３００Ｎを超える結合強度を達成し得ることを示している。比較例Ｃ１及びＣ２に関して、シリコーンは熱可塑性材料に結合しなかった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
ダウ（Dow）ＬＣ−７０−２００４シリコーンは、ダウ・コーニング社（Dow Corning Corporation）（ミシガン州ミッドランド（Midland））により製造され、ＲＴＰナイロン６／６は、ＲＴＰ社（RTP Company）（ミネソタ州ウィノーナ（Winona））により製造されるポリアミドであり、ザイテル（Zytel）ＰＡは、イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール（E.I. du Pont de Nemours）（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））により製造されるポリアミドである。
【００５５】
このように、成形された熱硬化性エラストマーシールを備えたレスピレータ取付け構成要素の実施形態が開示される。本発明は、開示されたもの以外の実施形態でも実施可能であることを当業者は理解するであろう。開示された実施形態は、例証の目的で提示されているのであって、制限するものではなく、本発明は、次に続く請求項によってのみ限定される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面及び第２表面を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分と、
該第１又は第２表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を含むレスピレータ取付け構成要素。
【請求項２】
前記シリコーンシール要素が、前記第１表面及び前記第２表面に化学的に結合される、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項３】
前記第１表面及び前記第２表面が、本体部分の厚みにより隔てられた対向する主表面である、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項４】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する少なくとも１つの開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合う、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項５】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合って、前記第１表面及び前記第２表面に化学的に結合される、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項６】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該本体部分を通って延在するポートを含み、複数の開口が、該本体部分を通って延在すると共に該ポートの周りに配置され、前記シリコーンシール要素が、該ポートの周りに配置されると共に該複数の開口を相互に貫通し合う、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項７】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に取り付けられた板を更に含むと共に、吸気弁、呼気弁、又は伝声板を形成する、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項８】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が熱可塑性ポリマーを含み、前記シリコーンシール要素が熱硬化性ポリマーであり、該熱硬化性ポリマーが該熱可塑性ポリマー上に直接的に化学結合する、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項９】
前記レスピレータ取付け構成要素に取り付けられた化学的又は粒子状濾過カートリッジを更に含む、請求項６に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項１０】
本体部分の厚みにより隔てられた第１主表面及び対向する第２主表面、並びに高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分と、
該第１主表面及び第２主表面に化学的に結合されると共に該開口を相互に貫通し合うシリコーンシール要素と、を含むレスピレータ取付け構成要素。
【請求項１１】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に取り付けられた板を更に含むと共に、吸気弁を形成する、請求項１０に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項１２】
高分子剛性面体本体部分と、
該高分子剛性面体本体部分に取り付けられた順応性のある表面接触部材と、
該高分子剛性面体本体部分に固定されたレスピレータ取付け構成要素とを含み、該レスピレータ取付け構成要素が、
取付け表面を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分と、
該取付け表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、
を含む、呼吸保護マスク。
【請求項１３】
前記レスピレータ取付け構成要素が、前記高分子剛性面体本体部分に取外し可能に取り付けられる、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１４】
前記レスピレータ取付け構成要素が、該取付け表面に対向する第２表面を更に含み、前記シリコーンシール要素が、該取付け表面と該第２表面との両方に化学的に結合される、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１５】
前記取付け表面及び前記第２表面が、本体部分の厚みにより隔てられた対向する主表面である、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１６】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する少なくとも１つの開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合う、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１７】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合う、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１８】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該本体部分を通って延在するポートを含み、複数の開口が、該本体部分を通って延在すると共に該ポートの周りに配置され、前記シリコーンシール要素が、該ポートの周りに配置されると共に該複数の開口を相互に貫通し合い、板が、該レスピレータ取付け本体部分に取り付けられる、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１９】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に取り付けられた化学的又は粒子状濾過カートリッジを更に含む、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項２０】
前記呼吸保護マスクが、前記高分子剛性面体本体部分に取り付けられた伝声板を更に含む、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１】
第１表面及び第２表面を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分と、
該第１又は第２表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、を含むレスピレータ取付け構成要素。
【請求項２】
前記シリコーンシール要素が、前記第１表面及び前記第２表面に化学的に結合される、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項３】
前記第１表面及び前記第２表面が、本体部分の厚みにより隔てられた対向する主表面である、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項４】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する少なくとも１つの開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合う、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項５】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合って、前記第１表面及び前記第２表面に化学的に結合される、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項６】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該本体部分を通って延在するポートを含み、複数の開口が、該本体部分を通って延在すると共に該ポートの周りに配置され、前記シリコーンシール要素が、該ポートの周りに配置されると共に該複数の開口を相互に貫通し合う、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項７】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に取り付けられた板を更に含むと共に、吸気弁、呼気弁、又は伝声板を形成する、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項８】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が熱可塑性ポリマーを含み、前記シリコーンシール要素が熱硬化性ポリマーであり、該熱硬化性ポリマーが該熱可塑性ポリマー上に直接的に化学結合する、請求項１に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項９】
前記レスピレータ取付け構成要素に取り付けられた化学的又は粒子状濾過カートリッジを更に含む、請求項６に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項１０】
本体部分の厚みにより隔てられた第１主表面及び対向する第２主表面、並びに高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分と、
該第１主表面及び第２主表面に化学的に結合されると共に該開口を相互に貫通し合うシリコーンシール要素と、を含むレスピレータ取付け構成要素。
【請求項１１】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に取り付けられた板を更に含むと共に、吸気弁を形成する、請求項１０に記載のレスピレータ取付け構成要素。
【請求項１２】
高分子剛性面体本体部分と、
該高分子剛性面体本体部分に取り付けられた順応性のある表面接触部材と、
該高分子剛性面体本体部分に固定されたレスピレータ取付け構成要素とを含み、該レスピレータ取付け構成要素が、
取付け表面を有する高分子剛性レスピレータ取付け本体部分と、
該取付け表面に化学的に結合されたシリコーンシール要素と、
を含む、呼吸保護マスク。
【請求項１３】
前記レスピレータ取付け構成要素が、前記高分子剛性面体本体部分に取外し可能に取り付けられる、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１４】
前記レスピレータ取付け構成要素が、該取付け表面に対向する第２表面を更に含み、前記シリコーンシール要素が、該取付け表面と該第２表面との両方に化学的に結合される、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１５】
前記取付け表面及び前記第２表面が、本体部分の厚みにより隔てられた対向する主表面である、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１６】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する少なくとも１つの開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合う、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１７】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該高分子剛性レスピレータ取付け本体部分を通って延在する複数の開口を含み、前記シリコーンシール要素が、該開口を相互に貫通し合う、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１８】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分が、該本体部分を通って延在するポートを含み、複数の開口が、該本体部分を通って延在すると共に該ポートの周りに配置され、前記シリコーンシール要素が、該ポートの周りに配置されると共に該複数の開口を相互に貫通し合い、板が、該レスピレータ取付け本体部分に取り付けられる、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項１９】
前記高分子剛性レスピレータ取付け本体部分に取り付けられた化学的又は粒子状濾過カートリッジを更に含む、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【請求項２０】
前記呼吸保護マスクが、前記高分子剛性面体本体部分に取り付けられた伝声板を更に含む、請求項１２に記載の呼吸保護マスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１０−５３７７２４（Ｐ２０１０−５３７７２４Ａ）
【公表日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２３００３（Ｐ２０１０−５２３００３）
【出願日】平成２０年７月２３日（２００８．７．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７０８０８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０２９３６４
【国際公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２３日（２００８．７．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７０８０８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０２９３６４
【国際公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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