(57)【要約】      （修正有）【課題】乳頭上に乳頭を覆って配置されるように適合された、乳頭を受け入れる柔軟なスリーブを少なくとも含む搾乳装置を提供する。【解決手段】柔軟な乳頭受け入れスリーブ２４を含む第１部品と、乳頭受け入れ開口２６を備えた膜を有する上部蓋２２を含む第２部品の２つの部品であって、該２つの部品がスナップ嵌め連結部２８により連結可能であるもの、を含むティートカップライナー２０において、前記膜および前記スリーブ２４が、ＩＳＯ１８０６４に定義された熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）から成る群から選択される材料を含み、且つ、前記連結部２８が、熱可塑性材料からつくられ、前記熱可塑性材料が、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリアミド、又はこれらの材料の組合せから選択される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳頭上に／乳頭を覆って配置されるように適合された、乳頭を受け入れる柔軟なスリーブを少なくとも含む搾乳装置において、
搾乳装置の少なくとも第１の部分が、ＩＳＯ１８０６４に定義された熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）から成る群から選択される材料を含み、且つ、
搾乳装置の少なくとも第２の部分が、熱可塑性材料から成る群から選択された材料を含むことを特徴とする搾乳装置。
【請求項２】
前記ＴＰＥが示す特性が、
ａ）ショアＡ硬度２５〜ショアＤ硬度５０の硬度、
ｂ）０．１ＭＰａ〜５０ＭＰａのヤング率、
ｃ）０．５ＭＰａより高い引張強度、及び
ｄ）破断しない状態で最小伸びが５０%であり、
前記熱可塑性材料が示す特性が、
ｉ）ヤング率が８００ＭＰａ〜８５００ＭＰａ、好ましくは１０００ＭＰａ〜６５００ＭＰ、最も好ましくは１１００ＭＰａ〜１３００ＭＰａであり、
ｉｉ）引張強度が、典型的に、２５ＭＰａ〜１４０ＭＰａ、好ましくは３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ、より好ましくは３５ＭＰａ〜９０ＭＰａである請求項１に記載の搾乳装置。
【請求項３】
任意に、−６０℃〜+２００℃の使用温度を有する請求項１又は２に記載の搾乳装置。
【請求項４】
前記第１部分におけるＴＰＥが、熱可塑性材料を含み、当該熱可塑性材料が、第２部分における熱可塑性材料と、相溶し、且つ好ましくは非常に類似している請求項１〜３のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項５】
前記ＴＰＥ材料が、
ショアＡ硬度５０〜ショアＡ硬度９０の硬度を有し、
４ＭＰａ〜８ＭＰａの引張強度を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項６】
前記熱可塑性材料が、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリアミド、又はこれらの材料の組合せから選択される材料を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項７】
少なくともさらに前記第１部分のＴＰＥ材料とは異なるＴＰＥ材料を含む部分を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項８】
装置の少なくとも一部の外面が、装置の内面のＴＰＥ材料とは異なるＴＰＥ材料を含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項９】
前記面の特性が、疎水性／親水性に関して異なる請求項８に記載の搾乳装置。
【請求項１０】
装置に一体化されたシール要素を含み、前記シール要素がＴＰＥ材料を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項１１】
２つの部品を含み、第１の部品が前記柔軟な乳頭受け入れスリーブを含み、第２の部品が乳頭受け入れ開口を備えた膜を有する上部蓋を含み、前記２つの部品がスナップ嵌め連結部により連結可能であり、前記膜及び前記スリーブがＴＰＥからつくられ、前記連結部が熱可塑性材料からつくられる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項１２】
前記熱可塑性材料が、ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維、金属繊維などの繊維材料から選択された充填材、及び他の慣用の充填材をさらに含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項１３】
ティートカップライナーが、
ＴＰＥからつくられた柔軟なスリーブと、
ＴＰＥからつくられた、乳頭受け入れ開口を有する膜を含む上部であって、前記柔軟なスリーブに、熱可塑性樹脂からつくられたスナップ嵌め連結部を介して連結される上部と、
ミルクチューブのためのコネクタとして機能する下部とを有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の搾乳装置。
【請求項１４】
さらに、ショートミルクチューブを含み、当該ショートミルクチューブが、熱可塑性樹脂からつくられたスナップ嵌め連結部を介して前記下部に連結されている請求項１３に記載の搾乳装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の搾乳装置を含む搾乳機器。
【請求項１６】
乳頭上に／乳頭を覆って配置されるように適合された、乳頭を受け入れる柔軟なスリーブを少なくとも含む搾乳装置を製造する方法であって、
キャビティ及びコアを有する金型を設けるステップと、
前記金型において、前記装置の少なくとも１つの部分を、少なくとも１つの第１のポリマー材料を用いて成形するステップと、
前記装置の少なくとも１つのさらなる部分を、少なくとも１つの第２のポリマー材料を用いて成形するステップと、
前記成形ステップを、装置の設計による必要に応じて、同一の、又は他のポリマー材料を用いて任意に繰り返すステップとを含み、
前記ポリマー材料が、ＴＰＥポリマー及び熱可塑性ポリマーから選択され、ＴＰＥポリマーが、装置の少なくとも１つの部分のために用いられ、熱可塑性ポリマーが、少なくとも１つの他の部分のために用いられる方法。
【請求項１７】
前記第１成形ステップにおいて第１ポリマー材料がＴＰＥであり、前記第２成形ステップにおいて第２ポリマー材料が熱可塑性樹脂である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１成形ステップにおいて第１ポリマー材料が熱可塑性樹脂であり、前記第２成形ステップにおいて第２ポリマー材料がＴＰＥである請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、前記少なくとも１つの部分を備えているコアを金型から取り外し、当該コアを第２の金型内に配置することを含む請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
さらに、前記少なくとも１つの部分を備えているコアを金型から取り外し、当該コアを、同一の金型内の第２のキャビティ内に配置することを含む請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、さらなる部品を成形するための第２の形状を画成するために金型を調節することを含む請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、搾乳機器のための装置及び部品に関し、特に、装置（例えば、乳を搾り出す装置）の部品、及びライナーに関する。特定の態様において、本発明は、乳頭を受け入れる柔軟なスリーブ、及び任意にショートミルクチューブを含むライナーに関し、ショートミルクチューブは必須ではないが好ましくはライナーと一体化されている。ライナーは、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）と熱可塑性ポリマーとを組み合わせてつくられる。
【背景技術】
【０００２】
機械搾乳は、約１世紀にわたり利用されてきた。今日もなお用いられている搾乳装置の基本的な構造は、１９０２年にギリース(Gillies)が特許権を取得した発明に基づいており、その構造は、拍動性真空(pulsating vacuum)により動作するように設計された、２つのチャンバを有するティート（乳頭）カップを含む。ティートカップは、ゴムからつくられた柔軟なスリーブを含み、このスリーブが、チャンバの一方の柔軟な壁を形成し、ティートカップシェルが他方の壁を形成する。これらの２つの壁の間の空間に、拍動性真空が加えられ、それによりスリーブが膨張及び収縮し、その結果、ティートカップがあてがわれている乳頭へのマッサージ作用を生じる。
【０００３】
柔軟なスリーブは、いわゆるティートカップライナーの一部として設けられる。（ライナーは、米国の英語では「インフレーション(inflation)」と称される。本件の明細書及び請求項においては、その全体を通じて、用語「ライナー(liner)」を用いる）。
【０００４】
概して、搾乳装置は、多数の異なる部品を含み、それらの多く（例えば、チューブ、ノズル、ライナー）が、現在、異なる種類のゴムからつくられている。
【０００５】
例として、近代的なティートカップシステムが、米国特許第６，１７６，２００号（ペターソン(Petterson)による）に開示されている。このシステムは、乳頭を受け入れることができる管状の頭部、及び、拍動性真空チャンバの内壁を形成するシャフト部を含む。シャフト部は柔軟であり、通常、ゴム化合物からつくられる。
【０００６】
市場に受け入れられるためには、搾乳機器の部品を形成する装置、例えば、ティートカップ及びライナーは、多数の特性を有さなければならない。列挙される特性の例は以下の通りである。
【０００７】
良好な搾乳性能、例えば、搾乳速度、乳生産量、スリップ、ストリップ量。
乳頭の良好な処置。
装置の寿命が長く、装置寿命の全体にわたってハイレベルな性能を維持して機能することができる。
装置の品質の均一性
化学的及び物理的な耐久性
装置の洗浄が容易でなくてはならない。
装置の交換が容易でなくてはならない。
装置は環境に優しくなければならず、例えば、材料の再生利用が可能でなければならない。
装置の製造によるエネルギー消費が低い。
製品は、食品に接触することを意図された材料、物品、及び製品に関する規則に準拠しなくてはならない。
【０００８】
搾乳装置の、現在利用可能な部品、例えば、ライナー及びチューブは、そのほとんどがゴム材料からつくられており、これらは、上記の要求条件を、総合的に十分な程度には満たしていない。
【０００９】
本発明の出願人によるＰＣＴ／ＳＥ０３／０２０２４は、搾乳装置の製造に関し、ＴＰＥタイプの材料を用いることによる新規の方法を開示している。本発明の開示は、先行技術の装置及び方法よりも優れた多数の利点を提供する。
【発明の概要】
【００１０】
上記の発明は改良をもたらしたが、さらに改良すべき点がなお残っている。
【００１１】
従って、本発明は、先に列挙した全ての要求条件を満たす、搾乳機器に用いられ得る改良された装置及び部品を提供することを目的とする。本発明は、また、要求通りに装置を製造する融通性を高めることも可能にする。これは、本発明に従う第１の態様において、請求項１に定義されている搾乳装置により達成され、すなわち、搾乳装置を、柔軟な材料と硬質の材料との組合せ、すなわち、ＴＰＥと熱可塑性材料との組合せから製造することにより達成される。
【００１２】
好ましくは、搾乳装置は、改良されたティートカップライナーである。
【００１３】
従って、乳頭上に／乳頭を覆って配置されるように適合された、乳頭を受け入れる柔軟なスリーブを少なくとも含む搾乳装置が提供される。この搾乳装置は、搾乳装置の少なくとも第１の部分が、ＩＳＯ１８０６４に定義された熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）から成る群から選択される材料を含むこと、及び、搾乳装置の少なくとも第２の部分が、熱可塑性材料から成る群から選択される材料を含むことにより特徴付けられる。
【００１４】
搾乳機器は請求項１５に定義されている。
【００１５】
第３の態様において、搾乳装置の製造方法が提供され、この方法は請求項１６に定義されている。
【００１６】
本発明に従う装置は、以下の利点を有する。
【００１７】
本発明に従って、材料を組み合わせて選択することにより、成形プロセスにて通常生じる侵入ゲート、及び、ばりを、排除又は少なくとも実質的に低減することができる。これは、仕上げのための時間の掛かる後処理をなくすことができ、それにより製造コストを低減できることを意味する。
【００１８】
本発明に従う２ステップ成形も、本発明に従う特定の材料の選択により、成形された装置の連結部品における、異なる材料間の非常に滑らかな遷移部を、驚くほどに達成する。すなわち、異なる材料が、溝又は凹み（このような部分で、バクテリア又は他の微生物が繁殖し、汚染の危険性が生じ得る）を形成しないように一体化される。これにより、この種の設備に関する厳格な衛生条件が、現在の規則に要求されているよりもさらに良好に満たされる。
【００１９】
さらに、より硬い又はより硬質の材料を、より強い力を受ける部品に用いることにより、必要な材料の量を先行技術の装置よりも減らすことができる。例えば、スナップ嵌め連結部を、より少ない量の材料でつくることができる。より硬い材料は、また、部品の耐性を向上させる。また、概して、構成／設計の選択の自由度が増大するであろう。
【００２０】
留意すべき特別な特徴は、乳頭マッサージに影響を与えるパラメータの変化を、本発明に従う材料を用いて低減できることである。
【００２１】
今日設計されているようなライナーは、異なる機能を果たす異なる部品を有する。スリーブは動的に働くが、一方で、クローとの連結においては静的に働いて、シール機能を有する。本発明に従えば、一実施形態において、ショートミルクチューブ、及び、ティートカップの中央へのアタッチメント部が、硬い／剛性の材料からつくられることが提示される。これは、広い意味で、迅速な連結により、アタッチメントをより簡単にするであろう。アタッチメントの迅速な連結は、柔軟なゴム状材料を用いるよりも、剛性材料を用いる方がずっと容易に行われる。一方、スリーブは、最適なマッサージ及び搾乳特性を得るために、柔軟なゴム状材料からつくられる。
【００２２】
本発明の概念を、特に（ティートカップ）ライナーに適用することに関し、ＴＰＥを用いることにより、予期しなかった多数の特別な利点がもたらされる。
【００２３】
すなわち、製造に関する利点は、例えば、製造コストがより低い、製品の許容差がより小さく、従って、最終製品の特性の予測がより容易になる、材料のこぼれを低減できる、製造プロセスにおける変化がより少ないことによりバッチ間での製品特性の均一性が高められる、本発明に従う材料を用いることにより溶接が製造手段として可能になる。しかし、最も予期しなかった特性は、疲労に対する高い耐久性である。
【００２４】
留意すべき環境上の利点は、製品スクラップ材料を直接製造に戻す再生利用が、こぼれた材料を粒状にすることにより可能であること、有害な可能性のある添加物の量が少なくなり、それにより取り扱いの危険性がスタッフにとって低くなる（例えば、加硫ガスが発生しない）ことである。
【００２５】
本発明のさらなる適用範囲は、以下に記載する詳細な説明及び添付図面から明らかになろう。これらの説明及び図面は例としてのみ示され、従って、本発明を限定するものと見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、搾乳装置のための先行技術の装置、すなわち、ティートカップ及びライナーの例を示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態を、ティートカップライナーの形態で断面図により概略的に示し、この実施形態において、本発明の概念、すなわち、異なる材料を異なる部分に用いることが具体化されている。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本出願において、本出願の全体を通じて用いられる用語「搾乳装置(milking device)」は、搾乳システムにて用いられる任意の装置を示すものとする。
【００２８】
用語「ライナー(liner)」又は「ティートカップライナー(teat cup liner)」は、搾乳装置又はシステムと共に利用可能な装置を含むものとし、この装置は、日常業務にて、例えば、ミルクと接触して用いられるものであり、従って、食品に接触することを意図されている材料及び物品に関する規則に準拠していなくてはならない。ライナーは、少なくとも、乳頭を受け入れる柔軟なスリーブを含み、このスリーブは、乳頭上に／乳頭を覆って適切に嵌合して配置されるように適合されている。乳頭受け入れ部の近位側の端部に、ショートミルクチューブを、ティートカップの中央に取り付けられるように設けることができる。また、装置は、「拍動チューブ(pulsation tubing)」と称される、拍動媒体のための供給チューブを含むことができる。本発明に従うライナーが、様々な動物、例えばウシ、バッファロ、ヒツジ及びヤギ、並びに他の反芻動物に用いられ得ることに留意されたい。
【００２９】
「ティートカップ(teat cup)」とは、ハウジング、すなわち、「ティートカップシェル(teat cup shell)」を含む装置のことである。このシェル内に、ライナー（先に定義した）が取り付けられ、又は、ライナーは、シェルと一体の部品として形成される。詳細には、ティートカップは、ミルクを搾り出す装置、すなわち、搾乳装置の一部又は部品を構成する装置であることができ、この装置は、制御された状態でミルクを放出するように動物の乳頭に作用し、又は搾乳機器の他の部分と協働する。ティートカップは、ライナーを含み、ライナーは、乳頭上に／乳頭を覆って嵌合して配置されるように適合された、柔軟な乳頭受け入れスリーブを少なくとも含む。
【００３０】
本発明の出願において、用語「熱可塑性ポリマー(thermoplastic polymer)」は、ポリマー技術の分野におけるこの用語の一般的な意味で用いられる。現在、本発明において、半結晶質の熱可塑性ポリマーが好ましく用いられるが、他のタイプの熱可塑性ポリマーも用いることができる。好ましい熱可塑性ポリマーの典型的な例は、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレンなど）及びポリアミドである。好ましい熱可塑性ポリマーは、また、ポリオレフィンモノマーのコポリマーを含むことができ、さらに、様々なタイプの充填材、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維、金属繊維など、又は、ポリマー中に用い得る他の慣用の充填材を含むことができる。熱可塑性材料を、ＴＰＥポリマーとは区別される種類の材料であるとみなすことに留意されたい。
【００３１】
図１に、例示的な先行技術のティートカップが開示されている。ティートカップにはティートカップライナー１が設けられ、ティートカップシェル２の内部に取り付けられている。ティートカップライナー１は、本質的に、長手方向軸３に対して回転対称であり、上側管状頭部４と、頭部４から下方に延在する管状の柔軟な乳頭受け入れスリーブ部５とを含む。頭部４は、第１の端部である上端６、及び、第２の端部である下端７を含む。上端６にて、管状頭部４はリップ８を含み、リップ８は半径方向内側に延在し、本質的に円形の中央開口を画成している。管状頭部４は、乳頭をスリーブ５内に受け入れるための、頭部からティートカップライナーの内部空間に延在する通路を形成する。下端７は、ティートカップシェル２の上端部により係合される環状凹部９を含む。スリーブ５の下方部分は、ティートカップシェル２の下端部により係合される、周囲を取り囲む凹部１０を含む。凹部９及び凹部１０は、ティートカップライナーとティートカップシェル２との間に閉鎖空間１１が形成されるための形状につくられており、この空間１１は、ティートカップの拍動チャンバを形成する。ティートカップライナー１は、下方部分において、ミルク導管を形成する細長いピース１２及び１３に接続しており、ミルク導管は、クロー（図示せず）に連結され得る。ティートカップライナー１は、エラストマー材料、例えば、天然ゴム又は合成ゴムから製造される。
【００３２】
本発明に従えば、本文中に論じられる種類の材料（特定の材料特性により広範に定義され、熱可塑性エラストマーにより例示される）を、熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン（ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）など）、又はポリアミド（ＰＡ）と組み合わせて用いることにおける驚くべき融通性により、装置の異なる部分又は領域において異なる機械的及び物理化学的特性を示す装置を製造することが特に可能になり、それにより、特定の用途のための特性を要求通りに得ることが可能になるであろう。これにより、異なる部分、すなわち、第１の部分、第２の部分などを、異なる材料からつくることができる。詳細には、第１の部分におけるＴＰＥが、或る熱可塑性材料を含むことができ、この熱可塑性材料が、第２の部分における熱可塑性材料と相溶であり、且つ、好ましくは非常に類似している。
【００３３】
用語「相溶である(compatible)」は、ポリマー技術分野の技術者が解釈する広義の意味を有するものとする。
【００３４】
インターネット上のhttp://www.fiberset.com/html/glossary/glos_c.htmに、「相溶である」の意味は、以下のように記されている「異なる樹脂系が、互いに接触し、最終生成物の特性を低下させずに加工できること」。
【００３５】
「相溶である」の別の意味は、「変性せずに他の装置又は部品と共に使用され、又は結合できること」である。
【００３６】
これらのさらなる意味が、ポリマー分野にて一般的に用いられている定義内に含まれるものとする。
【００３７】
本発明の特定の場合において、装置の異なる部分における２つの材料が、相溶性により、接合部（溶接による形成と非常に類似）を形成する。好ましくは、これらの材料は非常に類似しており、又は、実質的に同一である。
【００３８】
好ましい実施形態において、ＴＰＥ材料は、ショアＡ硬度５０〜ショアＡ硬度９０の硬度、及び４ＭＰａ〜８ＭＰａの引張強度を有する。
【００３９】
本発明は、搾乳装置に用いられることができるＴＰＥ材料（ＰＣＴ／ＳＥ０３／０２０２４に開示されているような）が、搾乳装置全体の、特にティートカップライナーの設計可能性を増大させるものの、設計又は構造の観点から、望ましいほどには融通性がないことが判明したことに基づいている。
【００４０】
本発明の発明者は、熱可塑性樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、及び／又はポリアミド）をＴＰＥ材料と組み合わせることが、構造／設計の可能性の新たな局面を開くことを発見した。従って、適切な特性を有するＴＰＥ及び熱可塑性樹脂を選択することにより、これらの材料を多数の方法で組み合わせることができる。一方、異なる部分を異なる材料からつくって組み合わせ、一体化させる（すなわち、別々の物品を機械的（物理的）に連結させる）ことができる。さらにまた、共射出技術を用いることにより、優れた特性を有する複合製品をつくることもできる。
【００４１】
ここで、本発明に用いるのに適したＴＰＥ材料の短い要約を記載する。
【００４２】
熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）
ＴＰＥが開発される以前には、いわゆる、硬質の、又は半硬質の物品しかなく、これらの物品を製造し、熱可塑性樹脂のための新しい技術を用いて加工した。熱可塑性樹脂の製造は、より速く、エネルギー消費がより少なく、よりクリーンであり、製品屑の再利用解体がより容易である。
【００４３】
エラストマー材料に関して、熱硬化性ゴムの代替となるものが欠如していた。極端な高温に露出されない用途においては、耐熱架橋サイトが基本的に必要でない。熱硬化性ゴムを用いれば、架橋による不都合が伴うであろう。
【００４４】
そのため、永久的な架橋サイトを全く有さずに弾性特性を示す熱可塑性材料を開発することが非常に強く望まれた。
【００４５】
熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、熱可塑性材料の加工特性をゴム材料の弾性特性と組み合わせた材料である。
【００４６】
熱可塑性エラストマーは、二相系である。相の一方は硬質ポリマーであり、この相は、使用温度では機械的強度をもたらし、且つ、溶融温度（すなわち、ガラス転移温度（Ｔｇ））より高温に加熱されたときには流体になる。他方の相は、柔軟なゴム状ポリマーである。
【００４７】
材料の特性を得るための主な２つの方法がある。すなわち、材料をブロックコポリマーの形態で提供すること、又はポリマーブレンドの形態で提供することである。
【００４８】
熱可塑性エラストマーの定義を満たすブロックコポリマーは、２つの相（一方が硬質、他方が軟質）から成り、これらの相は、それぞれ、同じ分子鎖セグメントから形成されている。ハードセグメントは、高い溶融温度を有する結晶質、又は、高いガラス転移温度を有する非結晶材料であり得る。ソフトセグメントは常に非結晶質であり、非常に低いガラス転移温度を有する。
【００４９】
ポリマーブレンドからつくられたＴＰＥは、連続相における、溶融温度が高温のほぼ半結晶質のみの硬質材料と、非常に低温のガラス転移温度を有する、より柔軟な少なくとも主に非結晶質である材料との混合物である。
【００５０】
ＩＳＯ１８０６４によれば、ＴＰＥとは、概して、「熱可塑性エラストマー(Thermo Plastic Elastomer)」を意味する。ＩＳＯ１８０６４：２００３（Ｅ）にて与えられている正確な定義は、以下の通りである。
【００５１】
「ＴＰＥ：ポリマー又はポリマーの混合物から成る熱可塑性エラストマーであり、使用温度にては加硫ゴムの特性と類似した特性を有するが、高温においては熱可塑性樹脂と同様に加工及び再加工されることができる。」
【００５２】
熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）
熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）は二相系であり、熱可塑性の連続相と、不連続（分散）相としての架橋ゴムから成る。主要な系はＰＰ／ＥＰＤＭであるが、ＰＰ／ＮＢＲ系もある。
【００５３】
ゴム相は、ＴＰＯよりも加硫されている（ここでゴム相は部分的にのみ加硫処理され、又は加硫処理されていない）。ゴム相の加硫処理は、多数の特性改良をもたらす。
【００５４】
ＴＰＶ材料の一般的特性：
密度（ｋｇ／ｄｍ３）                  ０.９〜１.０
ショア硬度                            ３５Ａ〜５０Ｄ
低温限界（℃）                        −６０℃
高温限界（連続）（℃）                  １３５℃
１００℃における圧縮永久歪抵抗          Ｇ
炭化水素流体に対する耐性                Ｇ／Ｅ
液体に対する耐性                        Ｇ／Ｅ
価格率                                  ２．５〜３．０
【００５５】
熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）
熱可塑性オレフィンは、ＩＳＯに定義されているように、ポリプロピレン（ＰＰ）と、エチレン−プロピレンコポリマー（ＥＰＭ）又はエチレン−プロピレン−ジエンポリマー（ＥＰＤＭ）との混合物である。用語ＥＰ(Ｄ)Ｍは、ＥＰＤＭ及びＥＰＭの両方を含む。
【００５６】
ＰＰ−ＥＰ(Ｄ)Ｍ混合物は、ＰＰと、ＥＰＤＭ及び／又はＥＰＭとの強力ミキシングにより生成される。
【００５７】
ポリプロピレンは、通常、アイソタクチックホモポリマー、又は、少量のエチレンを含有するアイソタクチックＰＰである。これらの半結晶質ポリマーの融点は、１４５℃〜１６５℃の範囲である。
【００５８】
従って、ＴＰＯは、その機械的特性の多くを高温においても維持できる。
【００５９】
ポリエチレン及びポリプロピレンの両方が半結晶質ポリマーであるが、エチレンとプロピレンが５０：５０の比率で重合されたＥＰ(Ｄ)Ｍは、ほぼ完全に非結晶質である。すなわち、エチレン含有量を、より高い比率に変えることにより、幾らかの結晶性が得られる。少量のエチレンの結晶化度の正味効果が、ゴムの強度に大いに影響を与える。
【００６０】
特性：
ＰＰとＥＰ(Ｄ)Ｍとを任意の比率で混合することができるため、理論的には、僅かに改質された熱可塑性ＰＰから、熱可塑性樹脂により補強されたＥＰ（Ｄ）Ｍへの連続スペクトルが存在する。
【表１】
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【００６１】
本発明に従えば、搾乳装置、特に、先に定義したティートカップライナーを形成する材料は、以上に論じた材料を含む材料群から選択して組み合わせた１以上の材料と、熱可塑性材料とを含む。考えられる熱可塑性材料は、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなど）及びポリアミドから選択される任意の材料を含む。これらの材料は、ＴＰＥと比較して、主に柔軟性に関して特性が異なる。従って、柔軟であることが必要な装置部分又は部品、例えば、搾乳装置のためのティートカップライナーの乳頭受け入れ部、及び、例えば、装置の上部に配置された膜部（前記膜部は乳頭受け入れ開口を有する）はＴＰＥからつくられる。また、装置が、装置に連結され、又は一体化されたショートミルクチューブを有する場合、このようなチューブも、好ましくはＴＰＥからつくられる。
【００６２】
連結機能を有する部分、すなわち連結部など（特に、ミルクチューブを、ライナー又は支持機能を有する部品に連結するためのスナップ嵌め連結部）は、熱可塑性樹脂のようなより硬い材料、例えば、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレンなど）又はポリアミドからつくられる。
【００６３】
以下のリストは、ＴＰＥを基材とした柔軟なスリーブを有する、乳頭／動物、及び搾乳システム全体に連結可能なライナーが有するべき特性の例を含む。
−真空手段によりミルクを動物の乳房から引き出すことができなくてはならない。
−閉鎖されたシステム内にミルクを輸送できなくてはならない。
−インタフェースを介して搾乳システム全体に連結可能でなくてはならない。
−乳頭がマッサージされなくてはならない。
−柔軟なスリーブが動物を刺激しなくてはならない。
−柔軟なスリーブが、食品と接触することを意図された材料及び物品に関する規則に準拠していなくてはならない。
−柔軟なスリーブが、バリアとして作用することができなくてはならず、且つ、ミルクにより影響を受けてはならない。
−柔軟なスリーブが、一定の、又は可変の張力又は圧縮を有さなくてはならない。
−シール機能をもたらさなくてはならない。
−柔軟なスリーブが、乳頭に自動的又は手作業により取り付けられなくてはならない。
−柔軟なスリーブが機能的に制御可能でなくてはならない。
−柔軟なスリーブが、搾乳環境に耐える材料を基材とする。
−柔軟なスリーブが、加工可能な材料を基材とする。
−柔軟なスリーブが、外側の硬いシェルに対して固定され、且つシールされることができなくてはならない。
−柔軟なスリーブが全ての寸法の乳頭に嵌らなくてはならない。
【００６４】
−好ましくは、柔軟なスリーブが、１以上の多くの材料又はそれらの組合せから成るべきである。
−柔軟なスリーブが、ＴＰＥ又はＴＰＥと他の材料との組合せから成る材料を基材とすべきである。
−円滑なミルク輸送が可能にされなければならない。
【００６５】
上記の基準は、ＩＳＯ１８０６４に定義されているＴＰＥを含む材料からつくられた柔軟なスリーブを少なくとも有するライナーにより満たされる。
【００６６】
本発明に従う搾乳装置のために用いられる熱可塑性エラストマー材料（ＴＰＥ）は、以下の特性を（少なくとも）示すものとする。
−ショアＡ硬度２５〜ショア硬度Ｄ５０の硬度
−０．１ＭＰａ〜５０ＭＰａのヤング率
−典型的に、０．５ＭＰａより高い引張強度
−破断しない状態で最小伸びが５０%
【００６７】
任意に、搾乳装置の使用温度は、典型的に−６０℃〜+２００℃である。
【００６８】
好適には、材料は、酸に対して、特に、蟻酸、プロピオン酸、過酢酸及び／又は過酸化水素に対して耐性を有する。また、材料は、好ましくは、アルカリに対して、特に、酪農産業にて用いられる洗浄又は浄化作業に一般的に用いられる濃度のアンモニア、ＮａＯＨ、ＫＯＨに対して耐性を有する。
【００６９】
材料は、また、塩素、オゾン、及びＵＶ照射、並びに熱酸化に対して耐性を有さなければならない。
【００７０】
好ましい実施形態において、材料は、５ｋＮ／ｍ〜５０ｋＮ／ｍの引裂強度、好ましくは、１５ｋＮ／ｍ〜３５ｋＮ／ｍの引裂強度を示す。
【００７１】
好ましい実施形態において、材料は、０．５ＭＰａ〜４０ＭＰａの引張強度、好ましくは、５ＭＰａ〜２０ＭＰａの引張強度を示す。
【００７２】
また、好ましい実施形態において、材料は、破断前に、２００％より大きい、好ましくは３００％より大きい伸長を示すべきである。
【００７３】
材料は、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）であってよく、ＴＰＶは、熱可塑性の連続相と、不連続相としての架橋ゴムとから成る２つの相を含む。熱可塑性エラストマーは、ブタジエンゴム、シリコーン、ＥＰＤＭ、ＮＢＲから選択されるゴムを含み、これらの材料にアクリレート又は無水物が任意にグラフト重合される。
【００７４】
また、熱可塑性エラストマーは、好ましくは、ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ又はＬＣＤＰＥ）、ポリプロピレン、又はその混合物（例えばコポリマー）から選択される結晶性ポリオレフィンを含む。本発明に従って選択された材料の優れた加工可能性により、ライナーを、搾乳分野における多数の異なる用途又はニーズに対応するように作製することが可能になる。従って、製品の様々な部分の形成のために異なる材料を組み合わせながら、簡単な成形プロセスで、ライナーを高度な寸法精度で製造することが可能である。例えば、頭部及びミルクチューブの剛性を、柔軟なスリーブの剛性よりも高くすることが可能である。
【００７５】
本発明の目的に適した種類のＴＰＥ材料は、アドバンスド・エラストマー・システムズ社(Advanced Elastomer Systems)から入手可能なサントプレーン（商標）(SANTOPRENE)材料である。これらの材料は、水性の食品と接触する用途に適し、且つ、Directive ９０／１２８／ECによる要求条件及びその改定指令を満たす熱可塑性エラストマーである。これらの材料は、射出成形により加工されることができ、且つ、完全に再生利用可能である。
【００７６】
以下に、３つのサントプレーン（商標）材料の典型的なテスト値を記載する（射出成形板試料、エンドゲートが１００ｍｍ×１５０ｍｍ×２ｍｍ）。
【表２】
2011135887.tif 000004
【表３】
2011135887.tif 000005
【表４】
2011135887.tif 000006
【００７７】
本発明に従う搾乳装置におけるＴＰＥ材料のための好ましい値は、硬度がショアＡ５０〜ショアＡ９０であり、引張強度が４ＭＰａ〜８ＭＰａである。
【００７８】
本発明に従う装置の、より硬い部分のために用いられるべき熱可塑性材料は、好ましくは、以下の特性を有するべきである。
【００７９】
−ヤング率が、８００ＭＰａ〜８５００ＭＰａ、好ましくは、１０００ＭＰａ〜６５００ＭＰａ、最も好ましくは、１１００ＭＰａ〜１３００ＭＰａ。
【００８０】
−引張強度が、典型的に、２５ＭＰａ〜１４０ＭＰａ、好ましくは、３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ、より好ましくは、３５ＭＰａ〜９０ＭＰａ。
【００８１】
熱可塑性材料は、ガラス繊維で任意に補強されることができる。その場合、全体の引張強度は上記の区間の上部になる。炭素繊維、鉱物繊維などの他の繊維材料から選択される他の充填材、及び他の慣用の充填材を、ニーズに応じて特定の用途のために用いることができる。
【００８２】
本発明の特定の実施形態において、ティートカップライナーが提供され、このティートカップライナーにおいて、特に、ライナーの柔軟な乳頭受入れスリーブ部がこのような材料又は材料の組合せからつくられる。図２に、本発明に従うライナー２０の断面図が概略的に示されており、ライナー２０は、ティートカップシェル２１（同様に概略的に示す）内に取り付けられている。ライナーは、頭部２２及び乳頭をほぼ嵌合するように受け入れるための柔軟なスリーブ部２４を含む。「嵌合(close fit)」とは、作業中に、すなわち、搾乳中に、乳頭とスリーブとの間から重大な量の空気の漏れがないことを意味する。スリーブは、頭部２２から連結分２７に延在し、連結部２７にて、ショートミルクチューブをスリーブ２４に連結することができる。或いは、ミルクチューブはスリーブと一体化されていてもよい。
【００８３】
好適には、連結部２７は、ライナーをティートカップシェル２１に、漏れが生じないようにしっかりと取り付けられるように、より硬い材料（熱可塑性樹脂）からつくられる。スリーブがシェル内の画定された特定の位置に固定されることが重要である。
【００８４】
さらに、ティートカップシェルは、ライナーのスリーブがその機能を果たすことができるように拍動媒体の供給部に連結される。この供給は、入口コネクタ２３にて、ティートカップシェル２１に連結可能な拍動チューブを介してもたらされ、これにより拍動がスリーブ２４に作用することができる。
【００８５】
ライナーの最も重要な要素は柔軟なスリーブ２４である。これは、この要素が、加えられる拍動真空により生じる潰れと開放／膨張とを交互に繰り返すことにより機能するという意味においてである。従って、ライナーがその技術的機能を果たすことができるために、少なくとも、柔軟なスリーブが、材料特性に関する幾つかの基準を満たさなければならない。
【００８６】
材料の選択及び材料の組合せに基づいた多数の実施形態が可能である。このような変更及び修正の全てを、本発明に従う装置の包括的な定義内にある全ての装置に適用できる。
【００８７】
従って、本発明に従う装置（例えば、ショートミルクチューブ及び／又はショート拍動チューブを含み得るライナー）を、材料の組合せに関する幾つかの変更又は修正を用いてつくり、それにより、本発明に従う装置の特定の用途又は適用の各々のための適切な特性をもたらすことが可能である。また、装置の異なる部分が、装置の特定の部品又は部分が接触する環境のタイプに適合した異なる特性を有し得る。
【００８８】
特に、２つ以上のＴＰＥ材料を１以上の熱可塑性材料と組み合わせて用いることが本発明の概念内にあることが留意されるべきである。これにより、例えば、柔軟なスリーブの外面に内面とは異なる特性、例えば、疎水性／親水性に関して異なる特性を与えることができる。様々な程度の硬度も、例えば、異なるグレードのポリオレフィンを用いることにより得ることができる。
【００８９】
ここで、本発明に従う方法を説明する。
【００９０】
好適には、上記の装置は、所望の特性に従う１以上の材料の射出成形により製造される。或いは、構造がより複雑であれば、射出成形又は他の成形技術が好ましい。従って、２つ以上の材料の組合せを含む（すなわち、複合材料を形成する）装置を、複数の方法で互いに接合することができる。２つ（又はそれより多く）の材料を同じ１つの型から連続して射出する二重射出を用いることができる。別の方法は、第１の金型にて１つの材料から「前駆体(precursor)」をつくり、次いで、「前駆体」を第２の金型に移動させ、第２の金型にて、１以上のさらなる材料を射出することである。異なる材料を用いて異なる部品を別々に射出成形し、又は押し出成形し、次いで、部品を互いに溶接することも可能である。幾つかの部品又は部分を、一方を他方に簡単に接合することにより結合してもよい。
【００９１】
しかし、これらの装置を得るために必要な所望の構造及び設定は、成形プロセスを設計する分野の技術者により詳細に決定されるであろう。従って、このような方法を、これ以上は論じない。
【００９２】
搾乳装置、特にティートカップライナーを製造するための、本発明に従う方法は、好ましい実施形態において、２つのステップによる成形プロセスである。しかし、より複雑な構造物をつくるために、２つより多くのステップを行うことも本発明の構想の範囲内にある。
【００９３】
従って、好ましい実施形態において、第１のステップにおいて、熱可塑性樹脂、好ましくは、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリアミド（ＰＡ）を金型にて射出し、装置における、より高い硬度又は剛性を有するべき部分のみ（例えば連結部）を画成する。金型は、装置の内腔を画成するコアを含む。
【００９４】
上記の、より硬い部分を備えているコアを、ここで金型から外し第２の金型内に配置し、この第２金型に第２の成形ステップとして適切なＴＰＥを射出する。或いは、コアを同じ金型内の第２のキャビティ内に配置することもでき、又は、金型が第２の成形構造又は部品を画成する異なる形状に調節可能であるならば、同じキャビティ内に配置することもできる。
【００９５】
第２の（さらに必要であれば）成形ステップは、製造されるべき装置の残りの部分を画成する。ＴＰＥのマトリクス材料が、第１ステップにて用いられた熱可塑性樹脂と、同一ではないにしても非常に類似しているという事実により、ＴＰＥと熱可塑性樹脂とは相溶であるため、材料間に非常に良好な結合が生じ、実際、互いに「溶接される(welded)」であろう。２つの材料間、すなわち、より硬い部分とより柔軟な部分との間の遷移部は、ほぼ完全であろう。「ほぼ完全(near perfect)」とは、２つの材料が接合されている部分に、感知可能な段又は溝が生じないことを意味する。従って、バクテリア、又は、バクテリアの栄養となる他の微生物及び有機物、例えばミルク残渣が、実際、これらの遷移領域に捕らえられる可能性がない。衛生面から考えて、これは必須であり、本発明に従う方法及び装置の重要な特徴である。
【００９６】
使用中に乳頭が配置されるティートカップライナーの上部に、連結機能をもたらすための、より硬い部分を設けることができ、同時に、この部分は、乳頭に痛みを生じる危険性が最小化され、又は排除もされるように、実際の乳頭接触面を滑らかに保つ。
【００９７】
図２に示されている特定の実施形態において、ティートカップライナーは、スナップ嵌め連結部２８により連結可能な２つの別個の部品としてつくられる。従って、乳頭受け入れ開口２６を含む上部又は頭部は、残りの部分（ライナーの実際の柔軟なスリーブを含む）に連結されることができる「蓋(lid)」２２としてつくられる。蓋は、２段階のプロセスでつくられる。すなわち、好ましくは、硬質の、リング形状の連結部が第１のステップにてつくられ、温かく静的な状態で金型コアの所定位置に配置され、次いで、第２金型に配置され、第２金型にてＴＰＥが射出されて、乳頭受け入れ開口を有する膜部を形成する。
【００９８】
スリーブ部は２つの連結部を有し、その一方は、蓋と連結されるために上部（頭部）に位置し、他方は、ミルクチューブと連結されるために底部に位置する。或いは、ティートカップシェルも、以上に概略的に説明したような２段階のプロセスでつくられる。
【００９９】
上記の方法、すなわち、より硬い硬質部分を第１のステップにて成形し、柔軟な軟質部を第２のステップにて成形する方法は好ましいが、これらのステップを逆にすること、すなわち、柔軟な部分を硬質部分より先に成形することも可能である。これらの２つの方法に基本的な相違はなく、当業者は、どちらかの手順に合うように成形パラメータを容易に調節できる。
【０１００】
幾つかの用途のためには、装置の異なる部分のための２つ以上のＴＰＥを用いること、及び／又は、異なる部分のために２つ以上の熱可塑性樹脂を用いることが必要であろう。このような場合、製造プロセスは、１つのステップが各材料のために用いられる、３つ以上のステップで行われなくてはならない場合もある。しかし、２つの異なる材料を、金型の異なる部分に同時に射出することも可能である。プロセスのこのような変更は当業者により決定され、本質的に、本発明の一部ではない。
【０１０１】
材料の選択、すなわち、ＴＰＥと熱可塑性樹脂との組合せにより、及び、これらの材料間の相溶性により、特定のニーズのための設計の詳細に対応することが非常に簡単であることに留意されたい。
【０１０２】
一例として、装置の、より硬質の部分の内部にシールリングを直接導入する簡単な設計を選択でき、これは、リング形状を有する適切なチャネル内にＴＰＥを成形することにより行われる。材料は非常に良好に一体化するため、良好なシール機能がもたらされるであろう。
【図１】
2011135887.tif 000007
【図２】
2011135887.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な乳頭受け入れスリーブを含む第１部品と、乳頭受け入れ開口を備えた膜を有する上部蓋を含む第２部品の２つの部品であって、該２つの部品がスナップ嵌め連結部により連結可能であるもの、を含むティートカップライナーにおいて、
前記膜および前記スリーブが、ＩＳＯ１８０６４に定義された熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）から成る群から選択される材料を含み、且つ、
前記連結部が、熱可塑性材料からつくられ、前記熱可塑性材料が、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリアミド、又はこれらの材料の組合せから選択される材料を含み、
前記ＴＰＥが示す特性が、
ａ）ショアＡ硬度２５〜ショアＤ硬度５０の硬度、
ｂ）０．１ＭＰａ〜５０ＭＰａのヤング率、
ｃ）０．５ＭＰａより高い引張強度、及び
ｄ）破断しない状態で最小伸びが５０%であり、
前記熱可塑性材料が示す特性が、
ｉ）ヤング率が８００ＭＰａ〜８５００ＭＰａ、好ましくは１０００ＭＰａ〜６５００ＭＰ、最も好ましくは１１００ＭＰａ〜１３００ＭＰａであり、
ii）引張強度が、典型的に、２５ＭＰａ〜１４０ＭＰａ、好ましくは３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ、より好ましくは３５ＭＰａ〜９０ＭＰａであるティートカップライナー。
【請求項２】
任意に、−６０℃〜+２００℃の使用温度を有する請求項１に記載のティートカップライナー。
【請求項３】
前記第１部品におけるＴＰＥが、熱可塑性材料を含み、当該熱可塑性材料が、第２部品における熱可塑性材料と、相溶し、且つ好ましくは非常に類似している請求項１又は２に記載のティートカップライナー。
【請求項４】
前記ＴＰＥ材料が、
ショアＡ硬度５０〜ショアＡ硬度９０の硬度を有し、
４ＭＰａ〜８ＭＰａの引張強度を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のティートカップライナー。
【請求項５】
少なくともさらに前記第１部品のＴＰＥ材料とは異なるＴＰＥ材料を含む部品を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のティートカップライナー。
【請求項６】
装置の少なくとも一部の外面が、装置の内面のＴＰＥ材料とは異なるＴＰＥ材料を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載のティートカップライナー。
【請求項７】
前記面の特性が、疎水性／親水性に関して異なる請求項６に記載のティートカップライナー。
【請求項８】
装置に一体化されたシール要素を含み、前記シール要素がＴＰＥ材料を含む請求項１〜７のいずれか一項に記載のティートカップライナー。
【請求項９】
前記熱可塑性材料が、ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維、金属繊維などの繊維材料から選択された充填材、及び他の慣用の充填材をさらに含む請求項１〜８のいずれか一項に記載のティートカップライナー。
【請求項１０】
ミルクチューブのためのコネクタとして機能する下部をさらに含む請求項１〜９のいずれか一項に記載のティートカップライナー。
【請求項１１】
さらに、ショートミルクチューブを含み、当該ショートミルクチューブが、熱可塑性樹脂からつくられたスナップ嵌め連結部を介して前記下部に連結されている請求項１０に記載のティートカップライナー。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のティートカップライナーを含む搾乳機器。
【外国語明細書】
2011135887.tif 000009
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