(57)【要約】  流体投与装置のエラストマー表面を処理する処理方法であって、前記流体投与装置の１以上のエラストマー表面の１以上の支持体表面に化学グラフトを用いて薄膜を形成する処理を含み、前記薄膜は、製造段階及び組立段階におけるエラストマー表面間のくっつきを防ぐ、という処理方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体投与装置のエラストマー表面を処理する処理方法であって、
前記流体投与装置の１以上のエラストマー表面の１以上の支持体表面に化学グラフトを用いて薄膜を形成する処理を含み、
前記薄膜は、製造段階及び組立段階におけるエラストマー表面間のくっつきを防ぐこと、
を特徴とする処理方法。
【請求項２】
前記グラフト処理は、非電気化学的条件において、エラストマー表面を１以上の定着剤を含む溶液と接触させる処理を含み、
前記定着剤はクリーバブルなアリール塩であって、ビニル末端又はアクリル末端シロキサンから成るグループから選択された１以上のモノマ又はポリマであること、
を特徴とする請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
クリーバブルなアリール塩は、アリールジアゾニウム塩と、アリールアンモニウム塩と、アリールホスホニウム塩と、アリールスルホニウム塩と、アリールヨードニウム塩とから成るグループから選択されること、
を特徴とする請求項２に記載の処理方法。
【請求項４】
ビニル末端又はアクリル末端シロキサンは、
ビニル末端又はアクリル末端ポリメチルシロキサンを含むビニル末端又はアクリル末端ポリアルキルシロキサンと；
ポリジメチルシロキサン-アクリレート（ＰＤＭＳ-アクリレート）を含むビニル末端又はアクリル末端ポリジメチルシロキサンと；
ポリビニルフェニルシロキサンを含むビニル末端又はアクリル末端ポリフェニルシロキサンを含むビニル末端又はアクリル末端ポリアリールシロキサンと；
ビニル末端又はアクリル末端ポリメチルフェニルシロキサンを含むビニル末端又はアクリル末端ポリアリールアルキルシロキサンと、
から成るグループから選択されること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項５】
前記化学グラフト処理は化学活性化によって開始されること、
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項６】
前記化学活性化は溶液中の還元剤の存在によって開始されること、
を特徴とする請求項５に記載の処理方法。
【請求項７】
還元剤は、鉄、亜鉛、ニッケルを含む、微粉砕可能な還元金属と、メタロセンの形をとることの可能な金属塩と、次亜リン酸、アスコルビン酸を含む有機還元剤と、から成るグループから選択されること、
を特徴とする請求項６に記載の処理方法。
【請求項８】
前記化学グラフトは水媒体の中で実行されること、
を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項９】
前記薄膜の厚みは１μｍ未満であって、好ましくは１０Åから２０００Åの範囲にあること、
を特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１０】
前記投与装置は、流体を格納している貯蔵器と、前記貯蔵器に固定されるポンプまたは弁である投与部材と、投与開口部を備えた投与ヘッドとを有し、当該投与ヘッドは前記投与部材を駆動させること、
を特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１１】
前記エラストマー表面とは、ポンプまたは弁である投与部材のネックガスケット及び弁ガスケットの両方又は一方であること、
を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１２】
前記流体は点鼻又は経口の形で噴霧される医薬であること、
を特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１３】
製造段階及び組立段階におけるエラストマー表面間のくっつきの回避を目的とした、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の処理方法の使用法。
【請求項１４】
クリーバブルなアリール塩から生じるアリールモチーフを少なくとも有し、そして、シロキサンのモチーフを少なくとも有する、グラフト処理されたポリマによって構成された薄膜を有すること、を特徴とするエラストマー基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体投与装置のエラストマー表面を処理する処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体投与装置は公知であり、通常は以下のものから成る。すなわち、貯蔵器、ポンプや弁などの投与部材、そして、投与開口部を備えた投与ヘッドである。ガスケットなどのエラストマー部品については、特に製造及び組立の段階において、いくつかの問題が見られる。製造及び／又は組立のラインを止めるおそれのある「くっつき」を避けるために、ガスケットについては、滑石で表面をこすり、洗浄した上で乾燥させる必要がある。こうした作業のために、当該投与装置の製造、組立作業は複雑になる。同様の問題は、他のエラストマー部品（例えば、ポンプのピストン）でも生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０７８０５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題の回避を可能にする、エラストマー（特にガスケット）表面の処理方法を提案することを目的とする。
具体的には、本発明は、効果的で長持ちし、無公害で、実行が容易である、というエラストマー表面処理方法を提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明は、流体投与装置のエラストマー表面を処理する処理方法であって、前記流体投与装置の１以上のエラストマー表面の１以上の支持体表面に化学グラフトを用いて薄膜を形成する処理を含み、前記薄膜は、製造段階及び組立段階におけるエラストマー表面間のくっつきを防ぐ、という処理方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
前記薄膜は静電気防止特性を有する疎水性剤を含む、とするのが効果的である。
効果的な点として、前記化学グラフトにより、前記薄膜の分子と前記支持体表面との間に共有結合が生じる。
実施にあたって、前記グラフト処理は、非電気化学的条件において、エラストマー表面を１以上の定着剤を含む溶液と接触させる処理を含み、前記定着剤はクリーバブルなアリール塩であって、ビニル末端又はアクリル末端シロキサンから成るグループから選択された１以上のモノマ又はポリマであること、とする。
【０００７】
「エラストマー表面」との用語は、エラストマー基材（すなわち、エラストマーで製造された基材）の表面を意味する。
「エラストマー」との用語は、架橋結合（cross-linking）後の粘弾特性と、低いガラス転移温度とを有するポリマを指す。
本発明の効果的な特徴として、エラストマーは加硫されている。
【０００８】
実施にあたって、前記エラストマーは一般的なエラストマーのグループから選択される。
「一般的なエラストマー」との用語は、連続使用温度の上限が８０℃未満である、不飽和かつ無極性の多目的エラストマーを意味する。
実施にあたって、一般的なエラストマーのグループには、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）が含まれる。単体でもよいし、混合物としてもよい。
【０００９】
実施にあたって、前記エラストマーは特殊なエラストマーのグループから選択される。
「特殊なエラストマー」との用語は、連続使用温度の上限が１５０℃未満であるエラストマーを意味する。
実施にあたって、特殊なエラストマーのグループには以下のものが含まれる。すなわち、ポリイソブチレン又はブチルゴム（ＰＩＢ又はＩＩＲ）、ネオプレン（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）又はエチレンプロピレンモノマ（ＥＰＭ）、スチレン-ブタジエン-スチレン（ＳＢＳ）、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性物質オレフィン（ＴＰＯ）であって、単体でもよいし、混合物としてもよい。
【００１０】
実施にあたって、前記エラストマーは、非常に特殊なエラストマーのグループから選択される。
「非常に特殊なエラストマー」との用語は、高温に耐えることができると共に特定の性質を有する、というエラストマーを意味する。
実施にあたって、当該非常に特殊なエラストマーのグループに含まれるのは、シリコーンエラストマー（（無機性）：ビニルメチルシリコーン（ＶＭＱ）、フェニルビニルメチルシリコーン（ＰＶＭＱ）、フルオロビニルメチルシリコーン（ＦＶＭＱ）、メチルシリコーン（ＭＱ））；フルオロエラストマー（ＦＫＭ）；パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）；ポリアクリルエラストマー（ＡＣＭ）；アクリルエチレン（ＡＥＭ）；クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）；エピクロルヒドリンエラストマー（ＣＯ及びＥＣＯ）；である。単独でもよいし、混合物の形でもよい。
【００１１】
実施にあたって、前記エラストマーは特定のポリマを１０％から９５％含むが、当該比率はエラストマー中のポリマの平均量と理解すべきである。
実施にあたって、前記エラストマー基材は３０％以上のエラストマーを含む。
また、前記化学グラフトは水媒体の中で実行されること、とするのが効果的である。
実施にあたって、クリーバブル（cleavable）なアリール塩は、アリールジアゾニウム塩、アリールアンモニウム塩、アリールホスホニウム塩、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩から成るグループから選択される。
【００１２】
クリーバブルなアリール塩は、一般式ＡｒＮ2+，Ｘ-で表される化合物から選択される。Ａｒはアリール基を表し、Ｘ-は陰イオンを表す。有機化合物中のアリール基は芳香族環に由来する官能基である。
実施において、Ｘ-陰イオンは以下から選択される。すなわち、Ｉ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-などのハロゲン化物などの無機陰イオン；テトラフルオロボレートなどのハロゲンほう酸塩；アルコラート、カルボン酸塩、過塩素酸塩、スルホン酸塩などの有機陰イオン。
【００１３】
実施にあたって、アリール基Ａｒは、３〜８個の炭素を有する１以上の芳香環で構成される一置換又は多置換の芳香環基又は複素芳香環基から選択することができる。複素芳香環化合物のヘテロ原子は、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｓから選択される。置換基としては、アルキル基及び１以上のヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｐ、Ｓｉ、Ｂｒ、Ｓなど）がある。
実施にあたって、アリール基は、ＮＯ2、ＣＯＨ、ＣＮ、ＣＯ2Ｈ、アミン、ケトン、エステル、ハロゲンなどの誘引基で置換されたアリール基から選択される。
【００１４】
実施にあたって、アリール基は、フェニル基及びニトロフェニル基から成るグループから選択される。
実施にあたって、クリーバブルなアリール塩は、以下のものから成るグループから選択される。すなわち、フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−ニトロフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−ブロモフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−アミノフェニルジアゾニウム塩化物；４−アミノメチルフェニルジアゾニウム塩化物；２−メチル−４−クロロフェニルジアゾニウム塩化物；４−ベンゾイルベンゼンジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−シアノフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−カルボキシフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−アセトアミドフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−フェニル酢酸ジアゾニウムテトラフルオロボレート；２−メチル−４−［（２−メチルフェニル）ジアゼニル］ベンゼンジアゾニウム硫酸塩；９，１０−ジオキソ−９，１０−ジヒドロ−１−アントラセンジアゾニウム塩化物；４−ニトロナフタレンジアゾニウムテトラフルオロボレート；ナフタレンジアゾニウムテトラフルオロボレート。
【００１５】
実施にあたって、クリーバブルなアリール塩は、以下から成るグループから選択される。すなわち、４−ニトロフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート；４−アミノフェニルジアゾニウム塩化物；２−メチル−４−クロロフェニルジアゾニウム塩化物；４−カルボキシフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート。
実施にあたって、クリーバブルなアリール塩の濃度は、５×１０-3モル（Ｍ）から１０-1Ｍの範囲である。
【００１６】
実施にあたって、クリーバブルなアリール塩の濃度は、約５×１０-2Ｍである。
実施にあたって、クリーバブルなアリール塩は原位置で（in situ）調製される。
「ビニル末端又はアクリル末端シロキサン」との用語は、シリコン原子と酸素原子とが交互に並んだ直鎖又は分枝鎖で形成され、末端にビニル又はアクリルのモチーフ（motifs）を含む、飽和したシリコン及び酸素水素化物を意味する。
【００１７】
実施にあたって、ビニル末端又はアクリル末端シロキサンは、ビニル末端又はアクリル末端ポリメチルシロキサンなどのビニル末端又はアクリル末端ポリアルキルシロキサン；ポリジメチルシロキサン-アクリレート（ＰＤＭＳ-アクリレート）などのビニル末端又はアクリル末端ポリジメチルシロキサン；ポリビニルフェニルシロキサンなどのビニル末端又はアクリル末端ポリフェニルシロキサンなどのビニル末端又はアクリル末端ポリアリールシロキサン；ビニル末端又はアクリル末端ポリメチルフェニルシロキサンなどのビニル末端又はアクリル末端ポリアリールアルキルシロキサン、から成るグループから選択される。
【００１８】
前記化学グラフト処理については、前記薄膜用のアンカー層の形成のためのジアゾニウム塩の化学活性化によって開始される、とするのが効果的である。
実施にあたって、前記化学活性化は溶液中の還元剤の存在によって開始される。
実施にあたって、溶液は還元剤から成るものとする。
「還元剤」との用語は、酸化還元反応中に電子を供与する化合物を意味する。本発明の一つの局面として、クリーバブルなアリール塩の酸化還元電位に対する還元剤の酸化還元電位差は、０.３ボルト（Ｖ）から３Ｖの範囲にある。
【００１９】
本発明の一つの局面として、還元剤は、以下から成るグループから選択される。すなわち、鉄、亜鉛、ニッケルを含む、微粉砕可能な還元金属；メタロセンの形をとることの可能な金属塩；次亜リン酸、アスコルビン酸を含む有機還元剤。
実施にあたって、還元剤の濃度は０.００５Ｍから２Ｍの範囲にある。
実施にあたって、還元剤の濃度は約０.６Ｍである。
【００２０】
実施にあたって、前記薄膜の厚みは１マイクロメータ（μｍ）未満であって、１０オングストローム（Å）から２０００Åの範囲にある。１０Åから８００Åの範囲にあるのが効果的であり、４００Åから１０００Åの範囲にあるのが好ましい。従来のコーティング技術では、ここまで薄い化学グラフト層を得ることは不可能である。
また、前記投与装置は、流体を格納している貯蔵器と、前記貯蔵器に固定されるポンプまたは弁である投与部材と、投与開口部を備えた投与ヘッドとを有し、当該投与ヘッドは前記投与部材を駆動させること、とするのが効果的である。
【００２１】
また、前記エラストマー表面とは、ポンプまたは弁である投与部材のネックガスケット及び弁ガスケットの両方又は一方であること、とするのが効果的である。
また、前記流体は点鼻又は経口の形で噴霧される医薬であること、とするのが効果的である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施にあたっては、国際公開第２００８／０７８０５２号に記載されたものに類似の方法を用いることが可能である。当該国際公開に記載されているのは、非電気化学的条件の下で堅い支持体の表面に有機薄膜を設ける方法である。驚くべきことに、このタイプの方法は、エラストマー表面（特に、投与装置のガスケット）に薄膜を形成するのに適していることが分かった。そのようなグラフト法の適用は、これまで考えられてこなかった。これにより、流体投与装置の製造及び組立の間に通常必要となる、滑石を用いた除塵作業が不要となる。
【００２３】
要約すれば、本方法は、エラストマーの支持体表面に薄膜を形成することを目的とする。本方法は主に、前記支持体表面を液体溶液に浸す処理から成る。液体溶液は１以上の溶媒と１以上の定着剤とを含み、当該定着剤からはラジカル体（radical entities）の形成が可能である。
「薄膜」とは、特に有機性のポリマ膜であって、例えば、有機化学種の複数の単位から生じ、本方法が実施される支持体表面に共有結合の形で結合されるものである。具体的には、支持体の表面に共有結合の形で結合され、類似の性質の構造単位から成る１以上の層を有する膜のことである。各種単位間で進む共有結合により、膜厚に応じた結合力が実現される。薄膜には、帯電防止特性を有する疎水性剤を含ませるのが好ましい。
【００２４】
本方法に関連して用いられる溶媒は、プロトン性でも非プロトン性でもよい。ただし、前記溶媒は定着剤を溶かすものとするのが好ましい。
「プロトン性溶媒」との用語は、陽子の形で放出することの可能な水素原子を１以上含む溶媒を意味する。プロトン性溶媒は、以下から成るグループから選択すればよい。すなわち、水；脱イオン水；蒸留水（酸性化してもよいが、必須ではない）；酢酸；メタノールやエタノールなどのヒドロキシル化溶媒；エチレングリコールなどの低分子量の液体グリコール；そして、これらの混合物。第１の例では、プロトン性溶媒は、プロトン性溶媒単独で成るものとしてもよいし、異なるプロトン性溶媒の混合物によって成るものとしてもよい。次の例では、プロトン性溶媒又はプロトン性溶媒の混合物に１以上の非プロトン性溶媒を混合するとしてもよい。理解されるであろうが、この場合、結果として生じる混合物はプロトン性溶媒の特徴を示すものでなければならない。酸性化した水は、好ましいプロトン性溶媒であるが、より具体的に言えば、酸性化した蒸留水や、酸性化した脱イオン水が好ましい。
【００２５】
「非プロトン性溶媒」との用語は、プロトン性ではないと考えられる溶媒を意味する。非極限状況の下では、こうした溶媒は、陽子の放出や受け入れには適していない。非プロトン性溶媒は、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）から選択するのが効果的である。
「定着剤」との用語は、特定の条件下で、ラジカル化学グラフトなどのラジカル反応によって支持体表面に化学吸着するのに適した有機分子全般を指す。
そのような分子は、ラジカルと反応するのに適した１以上の官能基と、化学吸着後に別のラジカルと反応する反応性官能基とを含む。つまり、支持体表面に最初の分子をグラフトした後、当該分子はポリマ膜を形成することができ、更にその後、環境に存在する他の分子と反応することができる。
【００２６】
「ラジカル化学グラフト」との用語は、具体的には、不対電子を有する分子実体を用いて、共有結合の形でエラストマー表面との結合を形成することを指す。その場合の前記分子実体は、それらがグラフトされる表面とは関わりなく発生させられる。そのため、ラジカル反応の結果として、共有結合が、先ず対象のエラストマー表面とグラフトされる定着剤の派生物との間に形成され、その後、グラフトされた派生物と環境に存在する分子との間に形成される。
【００２７】
「定着剤の派生物」との用語は、具体的には、定着剤から生じる化学的単位を指し、当該定着剤がラジカル化学グラフトによって、特にエラストマー表面と、又は他のラジカルと化学反応した後に生じるものである。当業者にとっては自明であるが、定着剤の派生物の化学吸着の後に別のラジカルと反応する官能基は、特に支持体表面との共有結合に含まれる官能基とは別のものである。定着剤については、クリーバブルなアリール塩であって、アリールジアゾニウム塩、アリールアンモニウム塩、アリールホスホニウム塩、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩から成るグループから選択するのが効果的である。
【００２８】
エラストマー表面とは、好ましくは、医薬流体投与装置のネックガスケット又は弁ガスケットである。ガスケットは、何らかの適当なエラストマー材料（エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）、クロロプレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、その他）から製造することができる。
水媒体の中で実現される、支持体表面への疎水性分子の直接的共有結合の代わりに、事前にグラフトしておいた多孔性層に疎水性分子を浸み込ませる、という方法を用いることも可能である。
【００２９】
本発明はまた、製造段階及び組立段階におけるエラストマー表面間のくっつきの回避を目的とした、本発明の化学グラフト法の使用法を提供する。
本発明はまた、クリーバブルなアリール塩から生じるアリールモチーフを少なくとも有し、そして、シロキサンのモチーフを少なくとも有する、グラフト処理されたポリマによって構成された薄膜を有すること、を特徴とするエラストマー基材に関する。
【００３０】
エラストマー（ＥＰＤＭ）帯材（strip）のひっつき防止処理の例：
当該ＥＰＤＭ帯材ひっつき防止処理は、例えば国際公開第２００８／０７８０５２号の特許出願に記載されたGraftFast（登録商標）技術を用いて、エラストマー帯材に潤滑コーティングをグラフトする処理から成る。
長さ３０センチメートル（ｃｍ）、幅５ｃｍの帯材を、GraftFast（登録商標）槽に浸し、環境温度において、１分当たり３０回転（３０ｒｐｍ）で３０分間撹拌した。当該GraftFast（登録商標）槽には、ジビニル性ＰＤＭＳ（１リットルにつき１グラム（ｇ／Ｌ））、４-アミノ安息香酸（１リットルにつき０.０５モル（ｍｏｌ／Ｌ））、ドデシル硫酸ナトリウム（０.０１ｍｏｌ／Ｌ）、塩化水素酸（０.２３ｍｏｌ／Ｌ）、次亜リン酸（０.３１３ｍｏｌ／Ｌ）、亜硝酸ナトリウム（０.０４７ｍｏｌ／Ｌ）を入れてあった。こうしたやり方で、１.６Ｌの量で、６つの帯材（５ｃｍ×３０ｃｍ）を縦方向に処理した（２Ｌの例（specimen of 2L））。
【００３１】
その後、帯材のすすぎ処理を、以下の連続した４つの段階で実行した。（ｉ）環境温度の界面活性剤型洗剤の水溶液（１０％ｖｏｌ）を上から浴びせ、(ｉｉ)４０℃の界面活性剤型洗剤の水溶液（１０％ｖｏｌ）に浸し、５分間超音波（１００ワット（Ｗ））を当て、(ｉｉｉ)環境温度の界面活性剤型洗剤の水溶液（１０％ｖｏｌ）を上から浴びせ、そして最終段階として、（ｉｖ）環境温度の浄水に浸して５分間撹拌した。
【００３２】
最後に、水の痕跡が全て消えるまで、圧縮空気流で帯材を乾燥させた。
２つのテストを実施して、本ＥＰＤＭ帯材のひっつき防止特性を観察した。
第１テストは、２枚の処理後のＥＰＤＭ帯材を重ねてきつく巻くというものである。巻いた状態の帯材は、９６時間（ｈ）にわたって輪ゴムできつく結束しておいた。４日後、輪ゴムを取り除き、帯材が広がる際の状態を観察した。帯材が広がる間、抵抗も変形も観察されなかった。輪ゴムを取り除くと直ちに、何ら補助をしなくとも、帯材は展開した。
【００３３】
第２テストでは、処理後のＥＰＤＭ帯材をプラスチック（ｐｐ）製の管に巻いて、colson結束バンドによって９６時間きつく結束しておいた。４日後に結束バンドを切って、帯材が広がる際の状態を観察した。帯材が広がる間、抵抗も変形も観察されなかった。結束バンドを切ると直ちに、何ら補助をしなくとも、帯材は展開した。
当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱しない形で、様々な変更を考案することが可能であろう。
【国際調査報告】
2013515804.tif 000002
2013515804.tif 000003
2013515804.tif 000004
2013515804.tif 000005
2013515804.tif 000006
2013515804.tif 000007
2013515804.tif 000008
2013515804.tif 000009