(57)【要約】  熱可塑性材料及び基板を含む成形部材であって、基板の少なくとも一部分がケイ素含有リンカーを介して熱可塑性材料にカップリングされている成形部材と、成形部材を含む呼吸装置とを開示する。成形部材を含む呼吸装置であって、成形部材が熱硬化性材料及び基板を含み、基板の少なくとも一部分がケイ素含有リンカーを介して熱硬化性材料にカップリングされている呼吸装置も開示する。
2021522916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部領域を有するガス流路であって、前記ガス流路の前記内部領域内にガスを受け取るように構成された入口と、前記ガス流路の前記内部領域からの前記ガスの通過を可能にするように構成された出口とを有するガス流路と、
加熱面を有するヒータであって、前記ガス流路の前記入口と前記出口との間に配置され、受け取られる加湿液を前記加熱面によって加熱して、前記ガス流路を通って流れるガスを加湿し、
加熱トラックを有するプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、少なくとも１つの電気接点を有するＰＣＢと、
前記ＰＣＢの少なくとも一部分の上に配置された成形材料と、
ケイ素含有リンカーを含む結合層であって、前記ＰＣＢに前記成形材料の少なくとも一部分をカップリングする結合層と、
を備えるヒータと、
を備え、
患者に加湿ガスを提供するように構成されている呼吸加湿装置。
【請求項２】
前記ＰＣＢが、前記内部領域から前記ガス流路に対して外部の領域まで前記ガス流路の一部分にわたり、前記ＰＣＢの一部分が前記外部領域において露出しており、前記ＰＣＢの一部分が前記ガス流路の前記内部領域と熱連通している、請求項１に記載の呼吸加湿装置。
【請求項３】
前記ＰＣＢが、前記呼吸加湿装置及び／又はガス流路の状態に関する情報を受信し、送信し且つ／又は処理するように構成された１つ又は複数の電気部品を備える、請求項１又は２に記載の呼吸加湿装置。
【請求項４】
前記ＰＣＢが、前記ガス流路の前記内部領域と熱連通している１つ又は複数の温度センサを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項５】
前記ＰＣＢが２つ以上の温度センサを備え、前記温度センサのうちの少なくとも１つが、前記加熱面の温度を測定するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項６】
前記ＰＣＢが、前記加熱面が少なくとも１つの領域において前記加湿液によって湿潤しているか否かを検出するように構成された温度センサを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項７】
少なくとも１つの温度センサが、前記加熱面に、前記加熱面の上に、前記加熱面に隣接して又は前記加熱面に近接して位置する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項８】
前記ＰＣＢが、圧力センサ、流量センサ及び／又は湿度センサのうちの１つ又は複数を備え、前記圧力センサ、流量センサ及び／又は湿度センサのうちの１つ又は複数が、前記ガス流路内のガスのパラメータを検出するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項９】
前記ＰＣＢが、流体レベルセンサ及び／又は液体センサを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１０】
前記ＰＣＢの前記加熱トラックが、前記ガス流路の前記内部領域と熱連通している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１１】
前記ＰＣＢの前記加熱トラックが、前記成形材料によって覆われ、前記成形材料を通して前記ガス流路の前記内部領域と熱連通している、請求項１０に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１２】
前記加熱面が、前記加熱トラックを覆う前記成形材料の部分を含む、請求項１０又は１１に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１３】
前記成形材料が、前記ＰＣＢの前記電気部品及び／又は前記センサのうちの１つ又は複数を覆い、前記成形材料が、前記電気部品及び／又は前記センサのうちの１つ又は複数を、前記ガス流通路の前記内部領域に直接接触しないように隔離する、請求項３〜１２のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１４】
成形材料が、前記成形材料を通して前記ＰＣＢの前記電気部品及び／又は前記センサによって前記ガス流通路の前記内部領域のモニタリングを可能にするように構成されている、請求項１３に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１５】
前記加湿液をリザーバから前記ヒータに供給するための加湿液入口を備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１６】
加湿液予熱器を備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１７】
加湿液流量コントローラを備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１８】
液体流量コントローラが計量システム及び／又はポンプを備える、請求項１７に記載の呼吸加湿装置。
【請求項１９】
ガス予熱器を備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２０】
前記成形材料が熱可塑性材料を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２１】
前記成形材料が熱硬化性材料を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２２】
前記成形材料が、前記ＰＣＢの少なくとも一部分を封入している、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２３】
前記成形材料によって封入された前記ＰＣＢの前記部分が、前記加熱トラックの一部分を含む、請求項２２に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２４】
前記成形材料が、前記ＰＣＢと前記ガス流路との間のバリアを提供する、請求項２２又は２３に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２５】
前記ＰＣＢの前記少なくとも１つの電気接点が、前記成形材料によって封入されておらず且つ／又は覆われていない、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２６】
前記成形材料の一部分が、マイクロチャネル及び／又は表面構造体を備える、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２７】
前記マイクロチャネル及び／又は表面構造体が、前記加湿液を受け取り、分配し、且つ／又は保持するように構成されており、そのため、前記加湿液を前記加熱トラックによって加熱することができる、請求項２６に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２８】
前記成形材料の一部分が、前記加湿液を前記加熱トラックによって加熱することができるように、前記加湿液を受け取り且つ保持するように構成されている、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項２９】
前記加湿液を受け取るように構成されている成形材料の前記部分が、前記結合層によって前記ＰＣＢにカップリングされている、請求項２８に記載の呼吸加湿装置。
【請求項３０】
前記成形材料が親水性又は疎水性である、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項３１】
前記結合層が、前記成形材料を前記ＰＣＢの前記部分に化学的にカップリングする、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の呼吸加湿装置。
【請求項３２】
加湿チャンバ用のヒータであって、
加熱トラック及び基板を備える加熱部品であって、前記加熱トラックが前記基板の上に設けられている、加熱部品と、
前記加熱部品の少なくとも一部分の上に配置された成形材料と、
前記成形材料の少なくとも一部分を前記加熱部品にカップリングする結合層と、
を備え、
結合層がケイ素含有リンカーを含む、ヒータ。
【請求項３３】
前記結合層が、前記成形材料及び前記加熱部品とは別個の層である、請求項３２に記載のヒータ。
【請求項３４】
前記結合層が、前記成形材料を前記加熱部品の前記部分に化学的にカップリングする、請求項３２〜３３のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項３５】
前記結合層が、前記成形材料を前記加熱部品の前記部分に連結する、共有結合、水素結合、ファンデルワース力及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含む、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項３６】
前記結合層が、エポキシ環、アミン、無水コハク酸、メトキシル又はエトキシル部分のうちの１つ又は複数と、カルボキシル、アミン、エポキシ環、無水コハク酸又は反応性シラノール部分のうちの１つ又は複数との間の反応を通して形成されている、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項３７】
結合層が、少なくとも一部には、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成されている、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項３８】
結合層が、少なくとも一部には、無水コハク酸部分と第二級アミン部分との間の反応を通して形成されている、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項３９】
前記ケイ素含有リンカーが、
【化１】
2021522916.tif 000113
によって表されるシランカップリングリンカー、又はその重合シランカップリングリンカーであり、
式中、＊＊が前記成形材料への結合点であり、
各Ｒ’が、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊が前記加熱部品への結合点であり、前記Ｒ’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、
−Ｌ−＊＊が、
【化２】
2021522916.tif 000114
からなる群から選択され、
−Ｌ’’−＊＊が、
【化３】
2021522916.tif 000115
からなる群から選択される、請求項３２〜３８のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４０】
前記ケイ素含有リンカーが、
【化４】
2021522916.tif 000116
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー、又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり、
式中、Ｒ’’が、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊が前記加熱部品への結合点であり、＊＊が、前記成形材料への結合点であり、前記Ｒ’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、前記Ｒ’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊＊であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、前記Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンが、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４１】
前記ケイ素含有リンカーが、
【化５】
2021522916.tif 000117
からなる群から選択されたシロキサンリンカー及びその重合シロキサンリンカーであり、
式中、各Ｚが、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊が前記加熱部品への結合点であり、
各Ｚ’が、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊が、前記成形材料への結合点であり、
−Ｌ−＊＊が、
【化６】
2021522916.tif 000118
からなる群から選択され、
Ｚ’’が、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊が、
【化７】
2021522916.tif 000119
からなる群から選択され、＊＊が、前記成形材料への結合点であり、
前記Ｚのうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、前記Ｚ’のうちの少なくとも１つが−Ｌ−＊＊であるか又は前記Ｚ’’のうちの少なくとも１つが−Ｌ’’−＊＊であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、
Ｙ’が、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり、
Ｚ’’’が、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊が前記加熱部品への結合点であり、＊＊が前記成形材料への結合点であり、前記Ｚ’’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、前記Ｚ’’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊＊であり、
ｍが１より大きい整数であり、
ｎが１より大きい整数である、請求項３２〜３８のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４２】
加熱部品がプリント回路基板（ＰＣＢ）である、請求項３２〜４１のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４３】
前記成形材料が熱可塑性材料を含む、請求項３２〜４２のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４４】
熱可塑性材料が、オーバーモールドされた熱可塑性材料を含む、請求項４３に記載のヒータ。
【請求項４５】
前記成形材料が熱硬化性材料を含む、請求項３２〜３６又は４２のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４６】
前記熱硬化性材料が、シリコーンゴム、エポキシ及びポリウレタンのうちの１つ又は複数を含む、請求項４５に記載のヒータ。
【請求項４７】
前記成形材料が、マイクロチャネル及び／又は構造的特徴部を備える、請求項３２〜４６のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４８】
前記成形材料が親水性又は疎水性である、請求項３２〜４７のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項４９】
前記加熱トラックが、前記加熱部品と熱連通すると加湿液を加熱し、前記加湿液をガス流路内に気化させるように構成されている、請求項３２〜４８のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５０】
基板の上に設けられた加熱トラックを備える加熱部品と、
前記加熱部品の一部分を封入する成形材料であって、前記加熱部品の前記部分が、前記成形材料によって前記加湿チャンバの内部領域から分離されている、成形材料と、
前記成形材料の一部分を前記加熱部品の一部分にカップリングする結合層と、
を備える、加湿チャンバ用のヒータ。
【請求項５１】
前記結合層が、前記成形材料及び前記加熱部品とは別個の層である、請求項５０に記載のヒータ。
【請求項５２】
前記結合層がケイ素含有リンカー層を含む、請求項５０〜５１のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５３】
前記結合層が、前記成形材料を前記加熱部品に化学的にカップリングする、請求項５０〜５２のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５４】
前記結合層が、前記成形材料と前記加熱部品の前記部分とを連結する共有結合、水素結合、ファンデルワース力及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含む、請求項５０〜５３のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５５】
前記結合層が、少なくとも一部にはエポキシ環、アミン、無水コハク酸、メトキシル又はエトキシル部分のうちの１つ又は複数と、カルボキシル、アミン、エポキシ環、無水コハク酸又は反応性シラノール部分との間のうちの１つ又は複数との間の反応を通して形成されている、請求項５０〜５４のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５６】
結合層が、少なくとも一部には無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成されている、請求項５０〜５５のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５７】
結合層が、少なくとも一部には無水コハク酸部分と第二級アミン部分との間の反応を通して形成されている、請求項５０〜５５のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５８】
前記ケイ素含有リンカーが、
【化８】
2021522916.tif 000120
によって表されるシランカップリングリンカー、又はその重合シランカップリングリンカーであり、
式中、＊＊が前記成形材料への結合点であり、
各Ｒ’が、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊が前記加熱部品への結合点であり、前記Ｒ’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、
−Ｌ−＊＊が、
【化９】
2021522916.tif 000121
からなる群から選択され、
−Ｌ’’−＊＊が、
【化１０】
2021522916.tif 000122
からなる群から選択される、請求項５２〜５７のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項５９】
前記ケイ素含有リンカーが、
【化１１】
2021522916.tif 000123
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー、又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり、
式中、Ｒ’’が、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊が前記加熱部品への結合点であり、＊＊が、前記成形材料への結合点であり、前記Ｒ’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、前記Ｒ’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊＊であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、前記Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンが、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む、請求項５０〜５４のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６０】
前記ケイ素含有リンカーが、
【化１２】
2021522916.tif 000124
からなる群から選択されたシロキサンリンカー及びその重合シロキサンリンカーであり、
式中、各Ｚが、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊が前記加熱部品への結合点であり、
各Ｚ’が、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊が、前記成形材料への結合点であり、
−Ｌ−＊＊が、
【化１３】
2021522916.tif 000125
からなる群から選択され、
Ｚ’’が、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊が、
【化１４】
2021522916.tif 000126
からなる群から選択され、＊＊が、前記成形材料への結合点であり、
前記Ｚのうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、前記Ｚ’のうちの少なくとも１つが−Ｌ−＊＊であるか又は前記Ｚ’’のうちの少なくとも１つが−Ｌ’’−＊＊であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、
Ｙ’が、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり、
Ｚ’’’が、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊が前記加熱部品への結合点であり、＊＊が前記成形材料への結合点であり、前記Ｚ’’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、前記Ｚ’’’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊＊であり、
ｍが１より大きい整数であり、
ｎが１より大きい整数である、請求項５０〜５７のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６１】
加熱部品がプリント回路基板（ＰＣＢ）である、請求項５０〜６０のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６２】
前記基板が、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、インク又はそれらの組合せを含む、請求項５０〜６１のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６３】
前記成形材料が熱可塑性材料を含む、請求項５０〜６２のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６４】
前記成形材料が熱硬化性材料を含む、請求項５０〜５５のいずれか一項又は６１又は６２のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６５】
前記熱硬化性材料が、シリコーンゴム、エポキシ及びポリウレタンのうちの１つ又は複数を含む、請求項６４に記載のヒータ。
【請求項６６】
前記成形材料が、マイクロチャネル及び／又は構造的特徴部を備える、請求項５０〜６５のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６７】
前記成形材料が親水性又は疎水性である、請求項５０〜６６のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６８】
前記加熱トラックが、前記加熱部品と熱連通するときに前記加湿液を加熱し、前記加湿液をガス流路内に気化させるように構成されている、請求項５０〜６７のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項６９】
ガス源からガスを受け取る入口及び患者にガスを送達する出口であって、前記入口及び前記出口がガス流路を画定する、入口及び出口と、
前記ガス流路内にあるときの前記ガスを加熱及び加湿するように構成されている請求項３２〜６８のいずれか一項に記載のヒータと、
を備える加湿チャンバ。
【請求項７０】
熱可塑性材料及び基板
を備え、
前記基板の少なくとも一部分が、ケイ素含有リンカーを介して前記熱可塑性材料にカップリングされており、
前記ケイ素含有リンカーが、少なくとも一部には無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成されている、
成形部材。
【請求項７１】
基板に熱可塑性材料をカップリングする方法であって、
表面に少なくとも１種のケイ素含有連結剤が付着している前記基板を提供するステップと、
前記熱可塑性材料を前記付着したケイ素含有連結剤に接触させて、前記熱可塑性材料と前記基板との間に結合を形成するステップと、
を含み、
前記結合が、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応からの反応生成物を含む、方法。
【請求項７２】
前記無水コハク酸部分が、前記ケイ素含有リンカーの上に提供される、請求項７０に記載の成形部材又は請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記アミン部分が、前記熱可塑性樹脂の上に提供される、請求項７０若しくは７２に記載の成形部材又は請求項７１若しくは７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記アミン部分が、前記ケイ素含有リンカーの上に提供される、請求項７０に記載の成形部材又は請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記無水コハク酸部分が、前記熱可塑性樹脂の上に提供される、請求項７０若しくは７４に記載の成形部材又は請求項７１若しくは７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記アミン部分が第二級アミン部分を含む、請求項７０若しくは請求項７２〜７５のいずれか一項に記載の成形部材、又は請求項７１〜７５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７７】
表面に少なくとも１種のケイ素含有連結剤が付着している前記基板を提供するステップが、前記表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む前記基板を提供することと、ケイ素含有連結剤を前記基板の表面上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることとを含む、請求項７１〜７６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７８】
前記ケイ素含有連結剤を前記基板上の前記ヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることが、前記ケイ素含有連結剤を加水分解して反応性シラノールを形成することと、反応性シラノールを、前記基板上の前記ヒドロキシル及び／又はカルボキシルとを接触させることとを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
ケイ素含有連結剤を前記基板上の前記ヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることが、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む前記基板を提供することが、プラズマ処理、コロナ放電、オゾン処理、化学処理又は火炎処理により、前記基板表面を活性化することをさらに含む、請求項７７〜７９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８１】
前記ケイ素含有連結剤がシランカップリング剤である、請求項７０若しくは請求項７２〜８０のいずれか一項に記載の成形部材、又は請求項７１〜８０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８２】
前記シランカップリング剤が、以下の式： 
【化１５】
2021522916.tif 000127
によって表され、
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６が、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、
（Ａ１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つ又は（Ａ２）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つが、ヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、
Ｘが、第一級アミン及び第二級アミン並びに無水コハク酸からなる群から選択される、請求項８１に記載の成形部材又は方法。
【請求項８３】
前記シランカップリング剤が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、（３−トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物（ＴＥＰＳＡ）及びビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンからなる群から選択される、請求項８２に記載の成形部材又は方法。
【請求項８４】
前記ケイ素含有連結剤がシロキサンである、請求項７０若しくは請求項７２〜８０のいずれか一項に記載の成形部材、又は請求項７１〜８０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８５】
前記シランカップリング剤が、以下の式： 
【化１６】
2021522916.tif 000128
によって表され、
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６が、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、
（Ａ５）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５のうちの少なくとも１つ、（Ａ６）及び（Ａ７）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つ、並びに（Ａ８）におけるＲ１及びＲ２のうちの少なくとも２つが、個別にヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、
Ｙ’が、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり、
Ｘが、第一級アミン、第二級アミン及び無水コハク酸からなる群から選択され、
ｍが１以上の整数であり、
ｎが１以上の整数である、請求項８４に記載の成形部材又は方法。
【請求項８６】
前記シロキサンが、アミノプロピルシルセスキオキサン、アミノエチルアミノプロピルシルセスキオキサン、アミノプロピルシルセスキオキサン−メチルシルセキオキサン（ｍｅｔｈｙｌｓｉｌｓｅｑｕｉｏｘａｎｅ）及び非官能性シロキサンからなる群から選択される、請求項８４又は８５に記載の成形部材又は方法。
【請求項８７】
前記基板が、プリント回路基板（ＰＣＢ）の一部である、請求項７０若しくは請求項７２〜８６のいずれか一項に記載の成形部材、又は請求項７１〜８６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８８】
前記ＰＣＢがリジッドである、請求項８７に記載の成形部材又は方法。
【請求項８９】
前記ＰＣＢがフレキシブルである、請求項８７に記載の成形部材又は方法。
【請求項９０】
前記ＰＣＢが、１つ又は複数のセンサを備える、請求項８７〜８９のいずれか一項に記載の成形部材又は方法。
【請求項９１】
前記１つ又は複数のセンサが、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される、請求項９０に記載の成形部材又は方法。
【請求項９２】
前記ＰＣＢが加熱素子を備える、請求項８７〜９１のいずれか一項に記載の成形部材又は方法。
【請求項９３】
前記ＰＣＢが電気コネクタを備える、請求項８７〜９２のいずれか一項に記載の成形部材又は方法。
【請求項９４】
熱硬化性材料及び基板を備える成形部材
を備え、
前記基板の少なくとも一部分が、ケイ素含有リンカーを介して前記熱硬化性材料にカップリングされている、呼吸装置。
【請求項９５】
前記ケイ素含有リンカーが、以下の式：
【化１７】
2021522916.tif 000129
によって表され、又はその重合ケイ素含有リンカーであり、
式中、＊＊が前記熱硬化性材料への結合点であり、
各Ｒ’が、個別に水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ又は−Ｏ−＊であり、＊が前記基板への結合点であり、前記Ｒ’のうちの少なくとも１つが−Ｏ−＊であり、
−Ｌ’−＊＊が
【化１８】
2021522916.tif 000130
であり、式中、ＲがＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり、
【化１９】
2021522916.tif 000131
が
【化２０】
2021522916.tif 000132
であり、
Ｙが、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである、請求項９４に記載の呼吸装置。
【請求項９６】
前記熱硬化性材料が−Ｓｉ−Ｈ部分を含む、請求項９４又は９５に記載の呼吸装置。
【請求項９７】
前記熱硬化性材料が、シリコーンゴム、エポキシ又はポリウレタンである、請求項９４〜９６のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項９８】
前記成形部材が、フィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子又は患者インタフェース部品である、請求項９４〜９７のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項９９】
前記熱硬化性材料が、前記基板上の成形材料である、請求項９４〜９８のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１００】
前記成形部材が、前記基板の周囲に前記成形材料を射出成形することによって形成されている、請求項９４〜９９のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０１】
前記成形部材が、前記基板の周囲に前記成形材料をインサート成形することによって形成されている、請求項９４〜９９のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０２】
前記成形部材が、前記基板の周囲に前記成形材料をオーバーモールドすることによって形成されている、請求項９４〜９９のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０３】
前記成形材料が、表面上にマイクロチャネル又は構造体を備える、請求項９４〜１０２のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０４】
前記基板が、前記表面上にヒドロキシル基を形成するように活性化することができる材料を含む、請求項９４〜１０３のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０５】
前記基板が、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、銅、インク又はそれらの組合せである、請求項９４〜１０４のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０６】
前記基板が、プリント回路基板（ＰＣＢ）の一部である、請求項９４〜１０５のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１０７】
前記ＰＣＢがリジッドである、請求項１０６に記載の呼吸装置。
【請求項１０８】
前記ＰＣＢがフレキシブルである、請求項１０６に記載の呼吸装置。
【請求項１０９】
前記ＰＣＢが、１つ又は複数のセンサを備える、請求項１０６〜１０８のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１１０】
前記１つ又は複数のセンサが、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサ又はそれらの組合せを含む、請求項１０９に記載の呼吸装置。
【請求項１１１】
前記ＰＣＢが加熱素子を備える、請求項１０６〜１１０のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【請求項１１２】
前記ＰＣＢが電気コネクタを備える、請求項１０６〜１１１のいずれか一項に記載の呼吸装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の参照】
【０００１】
任意の優先権出願に対する参照による援用
本出願は、２０１８年５月９日に出願された米国仮特許出願第６２／６６９，３２１号明細書に対する優先権を主張し、その出願の内容全体が参照により本明細書に援用される。本出願とともに提出された出願データシートにおいて外国又は国内優先権主張が特定されるありとあらゆる出願が、米国特許法施行規則第１．５７条（３７ＣＦＲ１．５７）の下で参照により本明細書に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、医療用途に好適な部品に関し、より具体的には、患者に加湿ガスを提供し且つ／又は患者から加湿ガスを除去するために好適な部品に関する。
【背景技術】
【０００３】
医療回路では、さまざまな部品が、加湿ガスを患者に且つ患者から自然に又は人工的に輸送する。たとえば、呼吸システムは呼吸デバイスを含むことができ、呼吸デバイスは、呼吸デバイスを通過するガスを加湿及び加熱して、患者の快適性を向上させ且つ／又は患者の呼吸器疾患の予後を改善することができる。いくつかの呼吸デバイスは、水リザーバと、リザーバ内の水を加熱する加熱素子とを含むことができる。水の温度が上昇すると、水蒸気が形成され、この水蒸気は、呼吸デバイスを通過するガスの流れに合流することができる。いくつかの呼吸デバイスは、制御された液体の流れを提供する液体流量コントローラと、ガス通路内に位置し通路を通過するガスを加湿するように構成された加熱面を含む加熱システムとを含むことができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
いくつかの実施形態は、高湿度及び／又は高温環境において基板からの成形材料の剥離を防止するか又は遅らせることができる、頑強な基板−成形材料界面を備える成形部材を提供する。
【０００５】
本明細書に開示するいくつかの実施形態は、（たとえば、呼吸加湿、送気等のための）加湿装置に関する。いくつかの実施形態では、加湿装置は、ガス流路を備える。ガス流路は、内部領域と、内部領域内にガスを受け取るように構成された入口とを有することができる。ガス流路は、ガス流路の内部領域からのガスの通過を可能にするように構成された出口を有することができる。いくつかの実施形態では、本装置は、加熱面を有するヒータを備える。ヒータは、ガス流路の入口と出口との間に配置することができる。いくつかの実施態様では、ヒータは、受け取られる加湿液を加熱面によって加熱して、ガス流路を通って流れるガスを加湿するように構成されている。いくつかの実施形態では、ヒータは、プリント回路基板（ＰＣＢ）を備える。ＰＣＢは、加熱トラックを有することができる。ＰＣＢは、少なくとも１つの電気接点を有することができる。いくつかの実施形態では、電気接点は、（たとえば、電源から等）電気信号を受信及び／又は送信するように構成されている。いくつかの実施形態では、電気接点は、（たとえば、電気接点に接続された導電体を通して）電源から電気を受け取り、ＰＣＢに電力を提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、電気接点は、加熱トラックと電気通信する。いくつかの実施態様では、ヒータは、ＰＣＢの少なくとも一部分の上に配置された成形材料を備える。成形材料とＰＣＢの一部分とは、ケイ素含有リンカーを含む結合層によって接着することができる。いくつかの実施形態では、結合層は、ＰＣＢに成形材料の少なくとも一部分をカップリングする。いくつかの実施態様では、呼吸装置は、患者に加湿ガスを提供するように構成されている。
【０００６】
いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、内部領域からガス流路に対して外部の領域までガス流路の一部分にわたることができる。ＰＣＢの一部分が、ガス流路の外部領域において露出することができ、ＰＣＢの異なる部分が、ガス流路の内部領域と熱連通することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、ガス流路と熱連通している。たとえば、いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、ガス流路から（たとえば、ガス流チャンバ内のガスから）温度情報を受け取ることができ、ガス流路に（たとえば、ガス流路内のガスを加熱するために）熱エネルギーを伝達することができ、又は両方を行うことができる。
【０００７】
いくつかの実施態様では、ＰＣＢは、呼吸装置の内部領域の状態に関する情報を受信し、送信し且つ／又は処理するように構成された１つ又は複数の電気部品を備える。たとえば、いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、装置内の１種又は複数種のガスに関する情報（たとえば、温度、圧力及び湿度データ）を受信し、送信し、且つ／又は処理することができる。いくつかの実施態様では、ＰＣＢは、ガス流路の内部領域の状態に関する情報を受信し、送信し且つ／又は処理するように構成された１つ又は複数の電気部品を備える。ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備えることができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、ガス流路の内部領域と熱連通している１つ又は複数の温度センサを備えることができる。ＰＣＢは、２つ以上の温度センサを備えることができ、温度センサの少なくとも１つは、加熱面の温度を測定するように構成されている。ＰＣＢは２つ以上の温度センサを備えることができ、温度センサのうちの少なくとも１つは、成形材料の表面温度を測定するように構成されている。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、加熱面が少なくとも１つの領域において加湿液によって湿潤しているか否かを検出するように構成された温度センサを備える。１つ又は複数の温度センサは、加熱面に、加熱面の上に、加熱面に隣接して又は加熱面に近接して位置することができる。１つ又は複数の温度センサは、成形材料に、成形材料の上に、成形材料に隣接して又は成形材料に近接して位置することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ及び／又は流体レベルセンサのうちの１つ又は複数を備える。
【０００８】
いくつかの実施形態では、ＰＣＢの加熱トラックは、ガス流路の内部領域と熱連通している。ＰＣＢの加熱トラックは、成形材料によって覆われ、同時に、成形材料を通してガス流路の内部領域と熱連通することができる。たとえば、加熱面は、加熱トラックを覆っている成形材料の部分を含むことができる。他の実施形態では、加熱面は、加熱トラックを含み、加熱トラック（又はその一部）は、ガス流路の内部領域に直接露出している。
【０００９】
いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢの電気部品及び／又はセンサのうちの１つ又は複数を覆う。成形材料は、電気部品及び／又はセンサのうちの１つ又は複数を、（たとえば、成形材料を通して）ガス流通路の内部領域に直接接触しないように隔離することができる。成形材料は、成形材料を通してＰＣＢの電気部品及び／又はセンサによってガス流通路の内部領域のモニタリング（たとえば、内部のガスの温度、圧力、湿度、２種以上存在する場合は異なるガスの相対比率等）を可能にするように構成することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、加湿装置は、加湿液をリザーバからヒータに供給するための加湿液入口を備える。いくつかの実施形態では、加湿装置は、加湿液をリザーバからヒータの加熱面に送出するための加湿液入口を備える。いくつかの実施形態では、入口は、加熱面の上の加湿液（たとえば、水）を滴下するように構成されている。いくつかの実施形態では、入口は、加湿液を加熱面に誘導する、装置の表面（たとえば、装置の壁、溝状部、傾斜部等）の上に加湿液を供給するように構成されている。いくつかの実施形態では、加湿装置は、加湿液予熱器を備える。いくつかの実施形態では、呼吸加湿装置は、加湿液流量コントローラを備える。いくつかの実施形態では、液体流量コントローラは、計量システム及び／又はポンプを備える。いくつかの実施形態では、加湿装置は、ガス予熱器を備える。
【００１１】
いくつかの実施態様では、成形材料は、熱可塑性材料及び／又は熱硬化性材料を含む。いくつかの実施態様では、成形材料は、熱可塑性材料を含む。いくつかの実施態様では、成形材料は、熱硬化性材料を含む。いくつかの実施形態では、成形材料は、射出成形された熱可塑性材料を含む。いくつかの実施形態では、成形材料は、オーバーモールドされた熱可塑性材料を含む。いくつかの実施形態では、ヒータは、ＰＣＢの周囲に熱可塑性材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、ヒータは、ＰＣＢの周囲に熱可塑性材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、ヒータは、ＰＣＢの周囲に熱可塑性材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン、架橋性ポリオレフィン及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、成形材料は、熱硬化性材料を含む。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴム、エポキシ及びポリウレタンのうちの１つ又は複数を含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢの少なくとも一部分を封入している。いくつかの実施形態では、成形材料によって封入されたＰＣＢの部分は、加熱トラックの一部分を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、ガス流路の内部領域に露出しないように封入されている。いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢが、ガス流路の内部領域に関する情報（ガスの温度、湿度、流量等）を収集及び／又は分配するのを可能にしながら、ガス流路の内部領域からＰＣＢを物理的に隔離する。いくつかの実施形態では、封入されたＰＣＢは、成形材料によって覆われていない部分（たとえば、ガス流路に対して外部であるＰＣＢの部分）を有し、それにより、ＰＣＢと（たとえば、電線／導管等と）接触することができる。いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢとガス流路との間のバリアを提供する。いくつかの実施形態では、成形材料は、ガス流路の内部領域からＰＣＢを完全に分離する。いくつかの実施形態では、ＰＣＢの少なくとも１つの電気接点は、成形材料によって封入されておらず且つ／又は覆われていない。
【００１３】
いくつかの実施形態では、成形材料の一部分は、マイクロチャネル及び／又は表面構造体を備える。いくつかの実施形態では、マイクロチャネル及び／又は表面構造体は、加湿液を、受け取り、分配し、且つ／又は保持するように構成されており、そのため、加湿液を加熱トラックによって加熱することができる。いくつかの実施形態では、成形材料の一部分は、加湿液を加熱トラックによって加熱することができるように、加湿液を受け取り、保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、加湿液を受け取るように構成されている成形材料の部分は、結合層によってＰＣＢにカップリングされている。いくつかの実施形態では、成形材料は親水性又は疎水性である。
【００１４】
いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料をＰＣＢの部分（たとえば、ＰＣＢの一部である基板の一部分）に化学的にカップリングする。いくつかの実施形態では、結合層は、熱可塑性樹脂をヒータの一部分に化学的にカップリングする。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料をＰＣＢの一部分に連結する共有結合、水素結合、ファンデルワース力及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料の上の置換基とＰＣＢ上の置換基との共有結合を含む。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、エポキシ環、アミン、無水コハク酸、メトキシル及び／又はエトキシル部分のうちの１つ又は複数の、カルボキシル、アミン、エポキシ環、無水コハク酸及び／又は反応性シラノール部分の１つ又は複数との反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、無水コハク酸部分と第二級アミン部分との間の反応を通して形成される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化１】
2021522916.tif 000003
によって表されるシランカップリングリンカー又はその重合シランカップリングリンカーであり；式中、＊＊は成形材料への結合点であり；各Ｒ’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊はＰＣＢへの結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；−Ｌ−＊＊は、
【化２】
2021522916.tif 000004
からなる群から選択され；−Ｌ’’−＊＊は、
【化３】
2021522916.tif 000005
からなる群から選択される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化４】
2021522916.tif 000006
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり；式中、Ｒ’’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンは、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化５】
2021522916.tif 000007
からなる群から選択されたシロキサンリンカー及びその重合シロキサンリンカーであり、式中、各Ｚは、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり；各Ｚ’は、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；−Ｌ−＊＊は、
【化６】
2021522916.tif 000008
からなる群から選択され；Ｚ’’は、水素又は−Ｌ−’’＊＊であり、−Ｌ−’’＊＊は、
【化７】
2021522916.tif 000009
からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；Ｚのうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であるか又はＺ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｚ’’’は、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；ｍは１より大きい整数であり；ｎは１より大きい整数である。
【００１８】
いくつかの実施形態では、加湿液は水を含む。
【００１９】
いくつかの実施形態は、呼吸システムに関する。いくつかの実施形態では、呼吸システムは、ガス（たとえば、空気、酸素等）流源を備える。いくつかの実施形態では、呼吸システムは、上に又は本明細書の別の場所に開示する加湿装置を備える。いくつかの実施形態では、呼吸システムは、吸気管を備える。いくつかの実施形態では、呼吸システムは、患者インタフェースを備える。いくつかの実施形態では、ガス流源は、高流量療法を提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、本システムは、約２Ｌ／分〜約１５０Ｌ／分の範囲の流量、又は本明細書の別の場所に開示する他の流量を提供する。
【００２０】
いくつかの実施形態は、呼吸システム又は医療用送気システムで使用される部品に関する。いくつかの実施形態では、部品は、導電性トラック及び基板を含む電子部品を含み、導電性トラックは基板の上に位置する。いくつかの実施形態では、部品は、電子部品の少なくとも一部分の上に成形される成形材料を含む。いくつかの実施形態では、部品は、成形材料を電子部品の少なくとも一部分とカップリングする結合層を含む。いくつかの実施形態では、結合層はケイ素含有リンカーを含む。
【００２１】
いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料及び電子部品とは別個の層である。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料に共有結合されるペンダント基と、電子部品に共有結合される一致するペンダント基とを含む。いくつかの実施形態では、基板（たとえば、電気部品）からのペンダント基は、成形材料のペンダント基に共有結合する場合もあればしない場合もある。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料を電子部品の上記部分に化学的にカップリングする。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料を電子部品の上記部分に連結する、共有結合、水素結合、ファンデルワース力及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料と基板（たとえば、電子部品）とを物理的にカップリングする。
【００２２】
いくつかの実施形態では、結合層は、エポキシ環、アミン、無水コハク酸、メトキシル又はエトキシル部分のうちの１つ又は複数の、カルボキシル、アミン、エポキシ環、無水コハク酸又は反応性シラノール部分の１つ又は複数との反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、結合層は、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、無水コハク酸部分は電子部品によって提供され、アミン部分は成形材料によって提供される。いくつかの実施形態では、電子部品及び無水コハク酸部分は、成形材料によって提供される。いくつかの実施形態では、結合層は、無水コハク酸部分と第二級アミン部分との間の反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、無水コハク酸部分は電子部品によって提供され、第二級アミン部分は成形材料によって提供される。いくつかの実施形態では、第二級アミン部分は電子部品によって提供され、無水コハク酸部分は成形材料によって提供される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化８】
2021522916.tif 000010
によって表されるシランカップリングリンカー又はその重合シランカップリングリンカーであり；式中、＊＊は成形材料への結合点であり；各Ｒ’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊はＰＣＢへの結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、−Ｌ−＊＊は、
【化９】
2021522916.tif 000011
からなる群から選択され；−Ｌ’’−＊＊は、
【化１０】
2021522916.tif 000012
からなる群から選択される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化１１】
2021522916.tif 000013
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり；式中、Ｒ’’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンは、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化１２】
2021522916.tif 000014
からなる群から選択されたシロキサンリンカー及びその重合シロキサンリンカーであり、式中、各Ｚは、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり；各Ｚ’は、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、−Ｌ−＊＊は、
【化１３】
2021522916.tif 000015
からなる群から選択され；Ｚ’’は、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊は、
【化１４】
2021522916.tif 000016
からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；Ｚのうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であり又はＺ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｚ’’’は、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；ｍは１より大きい整数であり；ｎは１より大きい整数である。
【００２６】
いくつかの実施形態では、電子部品はプリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、リジッド又はフレキシブルである。
【００２７】
いくつかの実施形態では、電子部品は、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた（ｓｉｚｅｄ）繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、銅、インク又はそれらの組合せを含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、成形材料が設けられる電子部品の部分は、呼吸システムにおいて熱及び湿気にさらされる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、成形材料は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料を含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料が使用される。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン、架橋性ポリオレフィン及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、オーバーモールドされた熱可塑性材料を含む。いくつかの実施形態では、部品は、電子部品の周囲に熱可塑性材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、部品は、電子部品の周囲に熱可塑性材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、部品は、電子部品の周囲に熱可塑性材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料が使用される。いくつかの実施形態では、成形材料は熱硬化性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴム、エポキシ及びポリウレタンのうちの１つ又は複数を含む。
【００３０】
いくつかの実施形態では、成形材料は、表面上にマイクロチャネル及び／又は表面特徴部を備える。いくつかの実施形態では、マイクロチャネル及び／又は表面特徴部は、加湿液を、受け取り、分配し、且つ／又は保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、成形材料は、親水性又は疎水性である。
【００３１】
いくつかの実施形態では、電子部品は１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ及び／又は流体レベルセンサのうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、圧力センサ、流量センサ及び／又は湿度センサのうちの１つ又は複数を含み、圧力センサ、流量センサ及び／又は湿度センサのうちの１つ又は複数は、ガス流路内のガスのパラメータを検出するように構成されている。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、流体レベルセンサ及び／又は液体センサを備える。いくつかの実施形態では、成形材料はセンサを覆う。
【００３２】
いくつかの実施形態では、部品は、フィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子、注水部品及び／又は患者インタフェース部品のうちの１つ又は複数をさらに備える呼吸システムの一部である。いくつかの実施形態では、電子部品は、電気接点を備える。いくつかの実施形態では、部品は、使用されるとき、ガス流路において、周囲環境に対してより高い温度及び／又は湿度にさらされる。いくつかの実施形態では、部品は、加湿チャンバをさらに備える。
【００３３】
いくつかの実施形態は、上記部品を備える呼吸又は医療用送気装置に関する。いくつかの実施形態では、呼吸又は医療用送気装置は、加湿チャンバをさらに備える。
【００３４】
いくつかの実施形態は、加湿チャンバ用のヒータに関する。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱トラック及び基板を備える加熱部品を備え、加熱トラックは基板の上に設けられている。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の少なくとも一部分の上に配置された成形材料を備える。いくつかの実施形態では、ヒータは、成形材料の少なくとも一部分を加熱部品にカップリングする結合層を備える。いくつかの実施形態では、ヒータは、成形材料が加熱部品の上に配置される場所において、成形材料を加熱部品にカップリングする結合層を備える。いくつかの実施形態では、結合層はケイ素含有リンカーを含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料及び加熱部品とは別個の層である。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料に共有結合されるペンダント基と、電子部品に共有結合される一致するペンダント基とを含む。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料を電子部品の上記部分に化学的にカップリングする。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料を電子部品の上記部分に連結する、共有結合、水素結合、ファンデルワース力及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、結合層は、エポキシ環、アミン、無水コハク酸、メトキシル又はエトキシル部分のうちの１つ又は複数と、カルボキシル、アミン、エポキシ環、無水コハク酸又は反応性シラノール部分のうちの１つ又は複数との間の反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、無水コハク酸部分と第二級アミン部分との間の反応を通して形成される。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化１５】
2021522916.tif 000017
によって表されるシランカップリングリンカー又はその重合シランカップリングリンカーであり；式中、＊＊は成形材料への結合点であり；各Ｒ’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊はＰＣＢへの結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；−Ｌ−＊＊は、
【化１６】
2021522916.tif 000018
からなる群から選択され；−Ｌ’’−＊＊は、
【化１７】
2021522916.tif 000019
からなる群から選択される。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化１８】
2021522916.tif 000020
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり；式中、Ｒ’’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンは、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化１９】
2021522916.tif 000021
からなる群から選択されたシロキサンリンカー及びその重合シロキサンリンカーであり、式中、各Ｚは、個別にヒドロキシル又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり；各Ｚ’は、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；−Ｌ−＊＊は、
【化２０】
2021522916.tif 000022
からなる群から選択され；Ｚ’’は、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊は、
【化２１】
2021522916.tif 000023
からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；Ｚのうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であり又はＺ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｚ’’’は、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；ｍは１より大きい整数であり；ｎは１より大きい整数である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、加熱部品はプリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、リジッド又はフレキシブルである。いくつかの実施形態では、基板は、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー又はそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、成形材料は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料を含む。いくつかの実施形態では、成形材料は、エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン、架橋性ポリオレフィン及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、射出成形された熱可塑性材料（たとえば、オーバーモールドされた熱可塑性材料、インサート成形された熱可塑性材料等）を含む。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の周囲に熱可塑性材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の周囲に熱可塑性材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の周囲に熱可塑性材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴム、エポキシ及びポリウレタンのうちの１つ又は複数を含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、成形材料は、マイクロチャネル及び／又は表面特徴部を備える。いくつかの実施形態では、マイクロチャネル又は表面特徴部は、加湿液を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、成形材料は、親水性又は疎水性である。
【００４１】
いくつかの実施形態では、加熱トラックは、加熱部品と熱連通すると加湿液を加熱し、加湿液をガス流路内に気化させるように構成されている。いくつかの実施形態では、加熱部品は電気コネクタを備える。
【００４２】
いくつかの実施形態は、加湿チャンバ用のヒータに関する。いくつかの実施形態では、ヒータは、基板の上に設けられた加熱トラックを備える加熱部品を備える。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品を封入する成形材料を備え、加熱部品は、成形材料によって加湿チャンバの内部領域から分離されている。いくつかの実施形態では、ヒータは、成形材料を加熱部品にカップリングする結合層を備える。
【００４３】
いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料及び加熱部品とは別個の層である。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料に共有結合されるペンダント基と、電子部品に共有結合される一致するペンダント基とを含む。いくつかの実施形態では、結合層は、ケイ素含有リンカー層を含む。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料を電子部品に化学的にカップリングする。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料と加熱部品の上記部分とを連結する、共有結合、水素結合、ファンデルワース力及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、エポキシ環、アミン、無水コハク酸、メトキシル又はエトキシル部分のうちの１つ又は複数と、カルボキシル、アミン、エポキシ環、無水コハク酸又は反応性シラノール部分の１つ又は複数との間の反応を通して形成される。エポキシは、少なくとも、アミン又はカルボキシルと反応する。無水コハク酸は、少なくともアミンと反応する。アミンは、少なくとも、カルボキシル、エポキシ環及び無水コハク酸と反応する。エトキシル及びメトキシルは、シラノールと反応する。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成される。いくつかの実施形態では、結合層は、少なくとも一部には、無水コハク酸部分と第二級アミン部分との間の反応を通して形成される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化２２】
2021522916.tif 000024
によって表されるシランカップリングリンカー又はその重合シランカップリングリンカーであり；式中、＊＊は成形材料への結合点であり；各Ｒ’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊はＰＣＢへの結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；−Ｌ−＊＊は、
【化２３】
2021522916.tif 000025
からなる群から選択され；−Ｌ’’−＊＊は、
【化２４】
2021522916.tif 000026
からなる群から選択される。
【００４５】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化２５】
2021522916.tif 000027
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり；式中、Ｒ’’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンは、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、
【化２６】
2021522916.tif 000028
からなる群から選択されたシロキサンリンカー及びその重合シロキサンリンカーであり、式中、各Ｚは、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり；各Ｚ’は、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；−Ｌ−＊＊は、
【化２７】
2021522916.tif 000029
からなる群から選択され；Ｚ’’は、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊は、
【化２８】
2021522916.tif 000030
からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；Ｚのうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であり又はＺ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｚ’’’は、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；ｍは１より大きい整数であり；ｎは１より大きい整数である。
【００４７】
いくつかの実施形態では、加熱部品はプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ及び／又はＰＣＢの基板は、リジッド又はフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ及び／又はＰＣＢの基板は、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、銅、インク又はそれらの組合せを含む。
【００４８】
いくつかの実施形態では、成形材料は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料を含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン、架橋性ポリオレフィン及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の周囲に熱可塑性材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の周囲に熱可塑性材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、ヒータは、加熱部品の周囲に熱可塑性材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴム、エポキシ及びポリウレタンのうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、成形材料は、マイクロチャネル及び／又は表面特徴部を備える。いくつかの実施形態では、マイクロチャネル又は表面特徴部は、加湿液を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、成形材料は、親水性又は疎水性である。
【００５０】
いくつかの実施形態では、加熱トラックは、加熱部品と熱連通するときに加湿液を加熱し、加湿液をガス流路内に気化させるように構成されている。いくつかの実施形態では、加熱部品は電気コネクタを備える。
【００５１】
いくつかの実施形態は、ガス源からガスを受け取る入口と、患者にガスを送達する出口とを備え、入口及び出口がガス流路を画定する、加湿チャンバに関する。いくつかの実施形態では、加湿チャンバは、上に又は本明細書の別の場所に開示するヒータを含む。いくつかの実施形態では、ヒータは、ガス流路内にあるときのガスを加熱及び加湿するように構成されている。いくつかの実施形態では、チャンバは、呼吸システム又は医療用送気システムで使用されるように構成されている。
【００５２】
いくつかの実施形態は、成形部材に関する。いくつかの実施形態は、成形部材は、熱可塑性材料及び基板を備える。いくつかの実施形態では、基板の少なくとも一部が、ケイ素含有リンカーを介して熱可塑性材料にカップリングされている。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、少なくとも一部には無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応を通して形成される。
【００５３】
いくつかの実施形態は、基板に熱可塑性材料をカップリングする方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、表面に少なくとも１種のケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、熱可塑性材料を付着したケイ素含有連結剤に接触させて、熱可塑性材料と基板との間に結合を形成するステップを含む。いくつかの実施形態では、結合は、無水コハク酸部分とアミン部分との間の反応からの反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、無水コハク酸部分は、ケイ素含有リンカーの上に提供される。いくつかの実施形態では、アミン部分は、熱可塑性樹脂の上に提供される。いくつかの実施形態では、アミン部分は、ケイ素含有リンカーの上に提供される。いくつかの実施形態では、無水コハク酸部分は、熱可塑性樹脂の上に提供される。いくつかの実施形態では、アミン部分は第二級アミン部分を含む。いくつかの実施形態では、表面に少なくとも１種のケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップは、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することと、ケイ素含有連結剤を基板の表面上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることとを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることは、ケイ素含有連結剤を加水分解して反応性シラノールを形成することと、反応性シラノールを、基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと接触させることとを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることは、プラズマ化学気相成長（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＰＥＣＶＤ）を含む。いくつかの実施形態では、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することは、プラズマ処理、コロナ放電、オゾン処理、化学処理又は火炎処理により、基板表面を活性化することをさらに含む。
【００５４】
いくつかの実施形態は、ケイ素含有連結剤はシランカップリング剤である。いくつかの実施形態では、シランカップリング剤は、以下の式： 
【化２９】
2021522916.tif 000031
によって表され、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つ又は（Ａ２）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つは、ヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｘは、第一級アミン及び第二級アミン並びに無水コハク酸からなる群から選択される。
【００５５】
いくつかの実施形態では、シランカップリング剤は、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、（３−トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物（ＴＥＰＳＡ）及びビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤はシロキサンである。
【００５６】
いくつかの実施形態では、シランカップリング剤は、以下の式： 
【化３０】
2021522916.tif 000032
によって表され、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ５）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５のうちの少なくとも１つ、（Ａ６）及び（Ａ７）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つ、並びに（Ａ８）におけるＲ１及びＲ２のうちの少なくとも２つは、個別にヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｘは、第一級アミン、第二級アミン及び無水コハク酸からなる群から選択され；ｍは１以上の整数であり；ｎは１以上の整数である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、シロキサンは、アミノプロピルシルセスキオキサン、アミノエチルアミノプロピルシルセスキオキサン、アミノプロピルシルセスキオキサン−メチルシルセキオキサン（ｍｅｔｈｙｌｓｉｌｓｅｑｕｉｏｘａｎｅ）及び非官能性シロキサンからなる群から選択される。
【００５８】
いくつかの実施形態では、基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）の一部である（たとえば、その一部を構成する）。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。
【００５９】
いくつかの実施形態は、熱硬化性材料及び基板を備える成形部材を備える呼吸装置に関する。いくつかの実施形態では、基板の少なくとも一部分が、ケイ素含有リンカーを介して熱硬化性材料にカップリングされている。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、以下の式：
【化３１】
2021522916.tif 000033
によって表され、又はその重合ケイ素含有リンカーであり；式中、＊＊は熱硬化性材料への結合点であり；各Ｒ’は、個別に水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；−Ｌ’−＊＊は
【化３２】
2021522916.tif 000034
であり、式中、ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；
【化３３】
2021522916.tif 000035
は
【化３４】
2021522916.tif 000036
であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【００６０】
いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は−Ｓｉ−Ｈ部分を含む。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴムである。いくつかの実施形態では、成形部材は、フィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子又は患者インタフェース部品である。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、基板上の成形材料である。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、成形材料は、表面上にマイクロチャネル又は構造体を備える。
【００６１】
いくつかの実施形態では、基板は、表面上にヒドロキシル基を形成するように活性化することができる材料を含む。いくつかの実施形態では、基板は、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、銅、インク又はそれらの組合せである。いくつかの実施形態では、基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）の一部である（又は、その一部を構成する）。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、基板は、リジッド又はフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。
【００６２】
いくつかの実施形態は、基板に熱硬化性材料を結合する方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、表面にケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップを含む。いくつかの実施形態は、本方法は、シリコーン樹脂を、付着したケイ素含有連結剤と反応させるステップを含む。いくつかの実施形態では、シリコーン樹脂は−Ｓｉ−Ｈ部分を含む。いくつかの実施形態は、本方法は、シリコーン樹脂を硬化させて熱硬化性材料を形成するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴムである。いくつかの実施形態では、付着したケイ素含有連結剤はビニル部分を含む。いくつかの実施形態では、シリコーン樹脂を、基板上の付着したケイ素含有連結剤と反応させるステップは、シリコーン樹脂における−Ｓｉ−Ｈ部分を、付着したケイ素含有連結剤におけるビニル部分と反応させることを含む。いくつかの実施形態では、表面にケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップは、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することと、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることとをさらに含む。いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることは、ケイ素含有連結剤を加水分解して反応性シラノールを形成することと、反応性シラノールを、基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルとを接触させることとを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることは、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を含む。いくつかの実施形態では、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することは、プラズマ処理、コロナ放電、オゾン処理、化学処理又は火炎処理により、基板表面を活性化することをさらに含む。
【００６３】
いくつかの実施形態は、ケイ素含有連結剤は、ビニル官能化シランカップリング剤である。いくつかの実施形態では、ビニル官能化シランカップリング剤は、式： 
【化３５】
2021522916.tif 000037
によって表され；式中、（Ａ９）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；（Ａ１０）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｘ’は
【化３６】
2021522916.tif 000038
であり、式中、ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；−Ｘ’−は
【化３７】
2021522916.tif 000039
であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＮ及びＯから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【００６４】
いくつかの実施形態は、ケイ素含有連結剤は、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（γ−ＭＰＴＳ）、ビニルトリメチルシラン（ＶＴＭＳ）（３−アクリロキシルプロピル（ａｃｒｙｌｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ））トリメトキシシラン、１，１−ビス（トリメトキシシリルメチル）エチレン、１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エチレン及びフマル酸ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）である。
【００６５】
いくつかの実施形態では、基板は、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔又は充填ポリマーである。いくつかの実施形態は、基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。
【００６６】
本開示の１つの態様は、熱可塑性材料及び基板を含む成形部材を含み、基板の少なくとも一部分が、ケイ素含有リンカーを介して熱可塑性材料にカップリングされている。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、熱可塑性材料に共有結合されている。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、基板に共有結合されている。
【００６７】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、シランカップリングリンカー、シリコンアルコキシドリンカー又はシロキサンリンカーである。
【００６８】
いくつかの実施形態では、シランカップリングリンカーは、
【化３８】
2021522916.tif 000040
によって表され、又はその重合シランカップリングリンカーであり；式中、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり；各Ｒ’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊は基板への結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、−Ｌ−＊＊は、
【化３９】
2021522916.tif 000041
からなる群から選択され；−Ｌ’’−＊＊は、
【化４０】
2021522916.tif 000042
からなる群から選択される。
【００６９】
いくつかの実施形態では、シリコンアルコキシドリンカーは、
【化４１】
2021522916.tif 000043
によって表され、又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり；式中、Ｒ’’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンは、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む。
【００７０】
いくつかの実施形態では、シロキサンリンカーは、
【化４２】
2021522916.tif 000044
及びその重合シロキサンリンカーからなる群から選択され；式中、各Ｚは、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり；各Ｚ’は、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、−Ｌ−＊＊は、
【化４３】
2021522916.tif 000045
からなる群から選択され；Ｚ’’は、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊は、
【化４４】
2021522916.tif 000046
からなる群から選択され；Ｚのうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であるか又はＺ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｚ’’’は、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；ｍは１より大きい整数であり；ｎは１より大きい整数である。
【００７１】
いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、アミノ、カルボキシル、エポキシ、無水コハク酸又はシラン部分を含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン及び架橋性ポリオレフィンからなる群から選択される。成形部材は、フィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子、注水部品又は患者インタフェース部品である。
【００７２】
いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、基板上の成形材料である。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、成形材料は、表面上にマイクロチャネル又は構造体を備える。
【００７３】
いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、約３０より高いショア硬度を有する。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は親水性である。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は疎水性である。
【００７４】
いくつかの実施形態では、基板は、表面上にヒドロキシル基を形成するように活性化することができる材料を含む。いくつかの実施形態では、基板はプリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドであり、他の実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。いくつかの実施形態では、基板は、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、銅、インク又はそれらの組合せである。
【００７５】
本開示の１つの態様は、上述した成形部材を含む呼吸装置を含む。
【００７６】
本開示の１つの態様は、基板に熱可塑性材料をカップリングする方法を含む。本方法は、表面に少なくとも１種のケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップと、付着したケイ素含有連結剤に熱可塑性材料を結合するステップとを含む。
【００７７】
いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、アミノ、カルボキシル、エポキシ、無水コハク酸又はシラン部分を含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン及び架橋性ポリオレフィンからなる群から選択される。
【００７８】
いくつかの実施形態では、付着したケイ素含有連結剤は、第一級アミン又は第二級アミン、無水コハク酸及びエポキシ基からなる群から選択された部分を含む。
【００７９】
いくつかの実施形態では、基板に熱可塑性材料を結合するステップは、熱可塑性材料におけるアミノ基又はカルボキシル基を、付着したケイ素含有連結剤におけるエポキシと反応させることをさらに含む。他の実施形態では、基板に熱可塑性材料を結合するステップは、熱可塑性材料におけるエポキシ、カルボキシル又は無水コハク酸を、付着したケイ素含有連結剤におけるアミノと反応させることをさらに含む。他の実施形態では、基板に熱可塑性材料を結合するステップは、熱可塑性材料におけるアミノを、付着したケイ素含有連結剤における無水コハク酸と反応させることをさらに含む。他の実施形態では、基板に熱可塑性材料を結合するステップは、シラン部分を含む熱可塑性材料を加水分解して表面上に少なくとも１つのシラノールを形成することと、少なくとも１つのシラノールを、付着したケイ素含有連結剤におけるヒドロキシルと反応させることとを含む。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップは、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することと、ケイ素含有連結剤を基板の表面上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることとを含む。
【００８１】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させるステップは、ケイ素含有連結剤を加水分解して反応性シラノールを形成することと、反応性シラノールを、基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと接触させることとを含む。他の実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させるステップは、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）をさらに含む。
【００８２】
いくつかの実施形態では、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供するステップは、プラズマ処理、コロナ放電、オゾン処理、化学処理又は火炎処理により、基板表面を活性化することをさらに含む。
【００８３】
いくつかの実施形態は、ケイ素含有連結剤はシランカップリング剤である。シランカップリング剤は、以下の式： 
【化４５】
2021522916.tif 000047
によって表され、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つ又は（Ａ２）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つは、ヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｘは、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン並びに無水コハク酸からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、シランカップリング剤は、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、（３−トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物（ＴＥＰＳＡ）及びビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンからなる群から選択される。
【００８４】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤は、シリコンアルコキシドであり、シリコンアルコキシドは、以下の式：
【化４６】
2021522916.tif 000048
によって表され；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ３）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうちの少なくとも２つ及び（Ａ４）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも２つは、ヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、シリコンアルコキシドは、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）及び１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタンからなる群から選択される。
【００８５】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤はシロキサンであり、シランカップリング剤は、以下の式： 
【化４７】
2021522916.tif 000049
によって表され；式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ５）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５のうちの少なくとも１つ、（Ａ６）及び（Ａ７）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つ、並びに（Ａ８）におけるＲ１及びＲ２のうちの少なくとも２つは、個別にヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｘは、エポキシ、第一級アミン又は第二級アミン及び無水コハク酸からなる群から選択され；ｍは１以上の整数であり；ｎは１以上の整数である。いくつかの実施形態では、シロキサンは、アミノプロピルシルセスキオキサン、アミノエチルアミノプロピルシルセスキオキサン、アミノプロピルシルセスキオキサン−メチルシルセキオキサン（ｍｅｔｈｙｌｓｉｌｓｅｑｕｉｏｘａｎｅ）及び非官能性シロキサンからなる群から選択される。
【００８６】
いくつかの実施形態では、基板は、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔又は充填ポリマーである。他の実施形態は、基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドである。他の実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。
【００８７】
本開示の１つの態様は、成形部材を含む呼吸装置を含み、成形部材は、熱硬化性材料及び基板を含み、基板の少なくとも一部分は、ケイ素含有リンカーを介して熱硬化性材料にカップリングされている。
【００８８】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、熱硬化性材料に共有結合されている。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、基板に共有結合されている。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、以下の式：
【化４８】
2021522916.tif 000050
によって表され、又はその重合ケイ素含有リンカーであり；式中、＊＊は熱硬化性材料への結合点であり；各Ｒ’は、個別に水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；−Ｌ’−＊＊は
【化４９】
2021522916.tif 000051
であり、式中、ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；
【化５０】
2021522916.tif 000052
は
【化５１】
2021522916.tif 000053
であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【００８９】
いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は−Ｓｉ−Ｈ部分を含む。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴムである。
【００９０】
いくつかの実施形態では、成形部材は、フィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子又は患者インタフェース部品である。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、基板上の成形材料である。
【００９１】
いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料を射出成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料をインサート成形することによって形成される。いくつかの実施形態では、成形部材は、基板の周囲に成形材料をオーバーモールドすることによって形成される。いくつかの実施形態では、成形材料は、表面上にマイクロチャネル又は構造体を備える。
【００９２】
いくつかの実施形態では、基板は、表面上にヒドロキシル基を形成するように活性化することができる材料を含む。いくつかの実施形態では、基板は、シリコーンゴム、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔、充填ポリマー、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙若しくはポリエステル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレン、銅、インク又はそれらの組合せである。いくつかの実施形態では、基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドである。他の実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。
【００９３】
本開示の１つの態様は、基板に熱硬化性材料をカップリングする方法を含む。本方法は、表面にケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップと、シリコーン樹脂を、付着したケイ素含有連結剤と反応させるステップとを含む。
【００９４】
いくつかの実施形態では、シリコーン樹脂は−Ｓｉ−Ｈ部分を含む。
【００９５】
いくつかの実施形態は、本方法は、シリコーン樹脂を硬化させて熱硬化性材料を形成するステップをさらに含む。
【００９６】
いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、シリコーンゴムである。いくつかの実施形態では、付着したケイ素含有連結剤はビニル部分を含む。
【００９７】
いくつかの実施形態では、シリコーン樹脂を、基板上の付着したケイ素含有連結剤と反応させるステップは、シリコーン樹脂における−Ｓｉ−Ｈ部分を、付着したケイ素含有連結剤におけるビニル部分と反応させることを含む。
【００９８】
いくつかの実施形態では、表面にケイ素含有連結剤が付着している基板を提供するステップは、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することと、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させることとをさらに含む。
【００９９】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させるステップは、ケイ素含有連結剤を加水分解して反応性シラノールを形成することと、反応性シラノールを、基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと接触させることとを含む。
【０１００】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤を基板上のヒドロキシル及び／又はカルボキシルと反応させるステップは、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を含む。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、表面上にヒドロキシル及び／又はカルボキシルを含む基板を提供することは、プラズマ処理、コロナ放電、オゾン処理、化学処理又は火炎処理により、基板表面を活性化することをさらに含む。
【０１０２】
いくつかの実施形態は、ケイ素含有連結剤は、ビニル官能化シランカップリング剤である。いくつかの実施形態では、ビニル官能化シランカップリング剤は、式： 
【化５２】
2021522916.tif 000054
によって表され；式中、（Ａ９）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；（Ａ１０）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｘ’は
【化５３】
2021522916.tif 000055
であり、式中、ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；−Ｘ’−は
【化５４】
2021522916.tif 000056
であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＮ及びＯから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態は、ケイ素含有連結剤は、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（γ−ＭＰＴＳ）、ビニルトリメチルシラン（ＶＴＭＳ）（３−アクリロキシルプロピル（ａｃｒｙｌｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ））トリメトキシシラン、１，１−ビス（トリメトキシシリルメチル）エチレン、１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エチレン及びフマル酸ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）である。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、基板は、セラミック、金属、グラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、エッチド箔又は充填ポリマーである。いくつかの実施形態は、基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）である。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはリジッドである。他の実施形態では、ＰＣＢはフレキシブルである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、湿度センサ及び流体レベルセンサからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは加熱素子を備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気コネクタを備える。
【０１０４】
本発明が関連する技術分野における当業者であれば、構造の多くの変更並びに本発明の広く異なる実施形態及び応用が、添付の特許請求の範囲において定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく想起されよう。本明細書の開示及び記載は、単に例示的なものであり、いかなる意味でも限定するようには意図されていない。
【０１０５】
ここで、本開示のさまざまな実施形態について、単に例示的な例として、添付図面を参照して説明する。図面において、同様の要素は同様の参照番号を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１Ａ】熱可塑性材料とシラン化基板との間の反応の前の表面化学部分を示す。
【図１Ｂ】結合された熱可塑性材料と基板との界面を示す。
【図２Ａ】本開示の１つの実施形態による例示する部品成形エルボの斜視図である。
【図２Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形エルボの縦断面図である。
【図３Ａ】本開示の１つの実施形態による例示する成形エルボの斜視図である。
【図３Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形エルボの縦断面図である。
【図４Ａ】本開示の１つの実施形態による例示するチャンバ成形品の斜視図である。
【図４Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形チャンバの縦断面図である。
【図４Ｃ】本開示の別の実施形態による例示するチャンバ成形品の斜視図である。
【図４Ｄ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形チャンバの縦断面図である。
【図５Ａ】本開示の１つの実施形態による例示するチャンバ成形品の斜視図である。
【図５Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形チャンバの縦断面図である。
【図６Ａ】本開示の１つの実施形態による例示するチャンバ成形品の斜視図である。
【図６Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形チャンバの縦断面図である。
【図７Ａ】本開示の１つの実施形態による例示するチャンバ成形品の斜視図である。
【図７Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す成形チャンバの縦断面図である。
【図８Ａ】本開示の１つの実施形態による例示する呼吸管コネクタの斜視図である。
【図８Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す呼吸管コネクタの縦断面図である。
【図９Ａ】本開示の１つの実施形態による例示する呼吸管コネクタの斜視図である。
【図９Ｂ】ＰＣＢ基板の配置を示す呼吸管コネクタの縦断面図である。
【図１０Ａ】本開示の１つの実施形態によるＰＣＢ基板の構成を示す、加湿器用の例示するヒータの斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す例示する加湿器用のヒータの断面詳細図である。
【図１１】本開示の１つの実施形態によるＰＣＢ基板の構成を示す例示する加湿器用のヒータの斜視図である。
【図１２Ａ】本開示の１つの実施形態によるＰＣＢ基板の構成を示す例示する加湿器用のヒータの斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す例示する加湿器用のヒータの断面詳細図である。
【図１３Ａ】本開示の１つの実施形態によるＰＣＢ基板の構成を示す例示する加湿器用のヒータの斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示す例示する加湿器用のヒータの断面詳細図である。
【図１４Ａ】呼吸療法システムの例示的な構成の図である。
【図１４Ｂ】呼吸療法システムの例示的な構成の図である。
【図１４Ｃ】呼吸療法システムの例示的な構成の図である。
【図１５Ａ】本開示の一実施形態によるプリント回路基板加熱素子の斜視図である。
【図１５Ｂ】本開示の一実施形態によるプリント回路基板加熱素子の上面図である。
【図１５Ｃ】本開示の一実施形態によるプリント回路基板加熱素子の部分上面図である。
【図１５Ｄ】本開示の一実施形態によるエッチド箔加熱素子の２つの実施形態の上面図を示す。
【図１５Ｅ】巻かれた形態にあるエッチド箔加熱素子の一実施形態を示す。
【図１６Ａ】本開示の１つの実施形態による呼吸加湿システム例の斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの加湿システムのガス流を示す縦断面図である。
【図１６Ｃ】図１６Ａの加湿システムの水流を示す縦断面図である。
【図１６Ｄ】図１６Ａの呼吸加湿システムの水平断面図である。
【図１６Ｅ】流れ発生システムとともに使用されるように設置された呼吸加湿システムを示す。
【図１６Ｆ】流れ発生システムとともに使用されるように設置された呼吸加湿システムを示す。
【図１７Ａ】本開示の一実施形態による格子構造マイクロチャネル水分配パターンを示す図である。
【図１７Ｂ】本開示の一実施形態による放射状マイクロチャネル水分配パターンを示す図である。
【図１８Ａ】本開示の一実施形態による連結部の一例を示す部分呼吸加湿システムの斜視軸方向断面図である。
【図１８Ｂ】連結部例を含む図１８Ａの呼吸加湿システムの斜視側断面図である。
【図１８Ｃ】例示的な連結部を含む図１８Ａの加湿システムの側面図である。
【図１８Ｄ】図１８Ａの加湿システムの斜視組立軸方向図である。
【図１９】本開示の一実施形態による加熱面の縁部の上に巻き付けられた分配管連結部の斜視図である。
【図２０】本開示の一実施形態による多孔質媒体連結部の図である。
【図２１Ａ】本開示の一実施形態による放射状連結部の斜視図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａの放射状連結部の斜視断面図である。
【図２２Ａ】本開示の一実施形態によるサンドイッチ連結部の斜視図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａのサンドイッチ連結部の斜視断面図である。
【図２２Ｃ】本開示の一実施形態による、加湿ハウジングに取り付けられた図２２Ａのサンドイッチ連結部の断面図である。
【図２２Ｄ】本開示の一実施形態による、プリント回路基板加熱素子を含む加湿ハウジングに取り付けられた図２２Ａのサンドイッチ連結部の断面図である。
【図２３Ａ】本開示の一実施形態による加湿システムの代替実施形態の斜視図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａの加湿システムの断面図である。
【図２３Ｃ】図２３Ａの加湿システムの最上層を示す断面図である。
【図２３Ｄ】図２３Ａの加湿システムの最下層を示す断面図である。
【図２４】本開示の１つの実施形態によるインライン加湿システムの図である。
【図２５】加湿器及び／又は加湿チャンバを備える送気システムの一実施形態の図である。
【図２６Ａ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＰＰ／Ｓｃｏｎａ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２６Ｂ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＰＰ／Ｓｃｏｎａ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２７Ａ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＥｌｖａｌｏｙ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２７Ｂ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＥｌｖａｌｏｙ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２８Ａ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＰＥＸ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２８Ｂ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＰＥＸ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２９Ａ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＤｅｓｍｏｐａｎ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図２９Ｂ】走査型電子顕微鏡画像であり、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＤｅｓｍｏｐａｎ成形部材が剥離された後のＰＣＢを示す。
【図２９Ｃ】走査型電子顕微鏡画像であり、剥離試験後の対照オーバーモールドＰＣＢデバイスである。
【図２９Ｄ】走査型電子顕微鏡画像であり、剥離試験後の対照オーバーモールドＰＣＢデバイスである。
【図３０Ａ】走査型電子顕微鏡画像であり、ＰＣＢから剥離された後のＳｕｒｌｙｎ成形材料の画像である。成形材料は、剥離前はケイ素含有リンカーを含む結合層を介してＰＣＢに結合されていた。
【図３０Ｂ】走査型電子顕微鏡画像であり、ＰＣＢから剥離された後のＳｕｒｌｙｎ成形材料の画像である。成形材料は、剥離前はケイ素含有リンカーを含む結合層を介してＰＣＢに結合されていた。成形材料の走査型電子顕微鏡画像のいくつかの領域の元素分析を提供する。
【図３０Ｃ】走査型電子顕微鏡画像であり、Ｓｕｒｌｙｎ成形材料が剥離された後のＰＣＢのＳＥＭ画像を、ＰＣＢの走査型電子顕微鏡画像のいくつかの領域の元素分析とともに提供する。
【図３０Ｄ】走査型電子顕微鏡画像であり、剥離試験後の対照オーバーモールドＰＣＢデバイスの画像である。
【図３０Ｅ】走査型電子顕微鏡画像であり、剥離試験後の対照オーバーモールドＰＣＢデバイスの画像である。
【図３１Ａ】走査型電子顕微鏡画像であり、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＮｕｃｒｅｌ成形部材が剥離された後のＰＣＢを示す。
【図３１Ｂ】走査型電子顕微鏡画像であり、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＮｕｃｒｅｌ成形部材が剥離された後のＰＣＢを示す。
【図３１Ｃ】走査型電子顕微鏡画像であり、剥離試験後の対照オーバーモールドＰＣＢデバイスである。
【図３１Ｄ】走査型電子顕微鏡画像であり、剥離試験後の対照オーバーモールドＰＣＢデバイスである。
【図３２Ａ】ケイ素含有リンカーを含む結合層を有するＰｅｂａｘ成形部材対対照オーバーモールドデバイスに対する剥離力データを示す。
【図３３】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３４】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３５】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３６】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３７】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３８】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３９Ａ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３９Ｂ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図３９Ｃ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４０Ａ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４０Ｂ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４１Ａ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４１Ｂ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４２Ａ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４２Ｂ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４３】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４４Ａ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４４Ｂ】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４５】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４６】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４７】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４８】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図４９】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図５０】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図５１】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【図５２】本開示の態様によるさまざまなスキームを示す。
【発明を実施するための形態】
【０１０７】
以下の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本開示、その応用又は使用を限定するようには決して意図されていない。明確にする目的で、図面において同様の要素を識別するために同じ参照番号を使用する。しかしながら、便宜上、本開示のいくつかの図において存在するか又は参照番号が付けられている何らかの特徴は、本開示の他の図には示されていないか又は参照番号が付けられていない。別段文脈から明らかに必要でない限り、これらの省略は、１つの図の図面から省略された特徴を、他の図に関連するか又は組み込まれている開示された方法、デバイス及びシステムの構成において等しく組み込むか又は実施することができないことを意味するようには解釈されるべきではない。逆に、別段文脈から明らかに必要でない限り、本開示のいくつかの図における何らかの特徴の存在は、こうした図に関連するか又は組み込まれている開示された方法、デバイス及びシステムがこれらの特徴を必ずしも含まなければならないことを意味するように想定されるべきではない。
【０１０８】
本明細書で用いる場合の「アルキル」という用語は、限定されないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル等を含む、完全飽和炭化水素のラジカルを指す。「アルキル」という用語及びアルキルに対するより具体的な用語（プロピル、ブチル等）を直鎖又は分岐を指定することなく使用する場合、その用語は、直鎖アルキル及び分岐アルキルを含むように解釈されるべきである。
【０１０９】
本明細書で用いる「アルケニル」という用語は、限定されないが、１−プロペニル、２−プロペニル、２−メチル−１−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル等を含む炭素二重結合を含有する２〜２０個の炭素原子からの一価直鎖又は分岐鎖ラジカルを指す。
【０１１０】
本明細書で用いる「アルコキシ」という用語は、−Ｏ−結合を通して親分子に共有結合された直鎖又は分岐鎖アルキルラジカルを指す。アルコキシ基の例としては、限定されないが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ等が挙げられる。「アルコキシ」という用語及びアルコキシに対するより具体的な用語（プロポキシ、ブタオキシ（ｂｕｔａｏｘｙ）等）を直鎖又は分岐を指定することなく使用する場合、その用語は、直鎖アルコキシ及び分岐アルコキシを含むように解釈されるべきである。
【０１１１】
本明細書で用いる「アルキレン」という用語は、アルケンから二重結合の開環によって又はアルカンから２個の水素原子の除去によって誘導されて、それらの末端炭素原子を介して分子フラグメントをまとめて連結するリンカーを形成するものとみなされる、二価飽和脂肪族ラジカルを指す。例として、限定されないが、メチレン（−ＣＨ２−）、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）、プロピレン（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、ブチレン（−（ＣＨ２）４−）、ペンチレン（−（ＣＨ２）５−）、ヘキシレン（−（ＣＨ２）６−）等が挙げられる。
【０１１２】
本明細書で用いる「ヘテロアルキレン」という用語は、炭素原子のうちの１個又は複数が、酸素、硫黄及び窒素から選択された同じか又は異なるヘテロ原子に個別に置換されているアルキレン基を指す。ヘテロアルキレンは、１〜４個のヘテロ原子、１〜３個のヘテロ原子、１〜２個のヘテロ原子又は１個のヘテロ原子を有することができる。ヘテロアルキレンの例としては、限定されないが、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２−ＮＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−等が挙げられる。
【０１１３】
本明細書で用いる「エポキシ」という用語は、３員環エーテルを指す。
【０１１４】
本明細書で用いる「ハロ」という用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨードを指す。
【０１１５】
本明細書で用いる「アミノ」又は「アミン」という用語は、第一級アミン、第二級アミン又は第三級アミンを指す。
【０１１６】
本明細書で用いる「メタクリル酸グリシジル」という用語は、
【化５５】
2021522916.tif 000057
基を指し、ＲはＣ１〜Ｃ８アルキルである。
【０１１７】
本明細書で用いる「ビニル」という用語は、−ＣＨ＝ＣＨ−を指す。
【０１１８】
本明細書で用いる「無水コハク酸」という用語は、
【化５６】
2021522916.tif 000058
を指す。
【０１１９】
本明細書で用いる「カルボキシル」という用語は、−Ｃ（Ｏ）ＯＨを指す。
【０１２０】
患者にガスを送達するデバイス（たとえば、呼吸デバイス及びシステム、送気デバイス及びシステム等）では、ガスを加熱し、又はガス通路を通過するガスの湿度レベル、温度及び流量をモニタリングすることが有用であり得る。患者に加湿加熱ガスを送達することは、外科手術及び呼吸治療中に有益である可能性がある。加湿ガスは、たとえば、送達デバイスを使用しコンプライアンスを向上させている患者に対する快適性を向上させることができる。したがって、センサ又は加熱素子を含むように構成されているさまざまな基板を、コネクタ、ガス流路、管又は加湿器チャンバ等のガス送達デバイス部品（たとえば、呼吸デバイス部品、送気デバイス部品等）に組み込むか又は埋め込むことができる。基板は、射出成形（高圧又は低圧のいずれか）を使用してガス送達デバイス部品と一体化させるか又はそこに埋め込むことができる。射出成形は、インサート成形又はオーバーモールディングであり得る。たとえば、呼吸デバイス部品を形成するように基板をインサート成形することができる。
【０１２１】
呼吸デバイス用の部品にさまざまな基板を物理的に組み込むか又は埋め込むことができるが、高湿度及び／又は高温環境において、基板と成形材料との界面内への液体浸入が発生する可能性がある。これにより、基板からの成形材料の剥離がもたらされる可能性がある。剥離によりデバイスが故障する可能性があり、多くの場合高価である部品の交換が必要となる漏れが発生することになる。剥離により、システムの制御及び／又は調節も喪失することになる可能性もあり、それにより、１つ又は複数の部品が過熱し溶解する可能性がある。剥離が発生する場合、デバイスの１つ又は複数の部品は、（たとえば、水が電気部品に接触する、水が加湿システムから出てくる等により）短絡する可能性があり、デバイスの故障がもたらされる。デバイスが故障した場合、患者は不便を感じ、又はさらに悪くは、患者の安全性が危うくなる可能性がある。さらに、部分的な又は完全な剥離により、加湿デバイス又はその部品を洗浄し再使用することが困難になる可能性がある。この汚染（たとえば、細菌）により、呼吸器感染症、送気デバイスの場合は、体内への異質作用物質のあり得る導入の可能性が増大する可能性がある。
【０１２２】
本明細書の別の場所に開示するように、いくつかの実施形態では、高湿度及び／又は高温環境において基板からの成形材料の剥離を防止し且つ／又は遅らせることができる、頑強な基板−成形材料界面（すなわち、結合層）を備えた成形部材を提供する。いくつかの実施形態では、成形材料と、成形材料と一体化され、成形材料によって封入され（たとえば、成形材料に埋め込まれ）、又は成形材料に結合される基板（又はその一部）との接着を促進するために、成形材料と基板との間に結合層が設けられる。いくつかの実施形態では、結合層は、化学的又は物理的相互作用のうちの１つ又は複数を介して、基板に成形材料を取り付ける。いくつかの実施形態では、基板と成形材料との間に化学的結合を形成することができる。たとえば、基板と成形材料との間に共有結合（及び／又は化学的結合）を形成することにより、２つの異なる材料の接着性を向上させ、熱、圧力、機械的力又は液体浸入等の環境ストレスに起因する剥離を遅らせるか又は防止することができる。２種類の材料を化学的に結合する（たとえば、共有結合する等）ために、ケイ素含有連結剤を使用することができる。成形材料は、熱可塑性材料及び熱硬化性材料を含むことができる。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、結合層は、成形材料の表面と基板との界面に形成することができる。いくつかの実施態様では、他の点では、基板及び成形材料は混合されない。言い換えれば、基板のバルク材料は、成形材料のバルク材料のままで変化しない。いくつかの実施形態では、２つの層の間の結合は、これらの材料の界面において（すなわち、結合層を通して）のみ発生する。いくつかの実施態様では、（たとえば、エポキシ樹脂、塗料等と比較して）成形材料と基板との界面における表面官能性の間の相互作用が比較的わずかな量であっても、実質的に向上した接着特性が得られることが確定された。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、結合層は、成形材料からのペンダント基と基板からのペンダント基とを含むことができるという点で、従来の接着層と異なる。これらのペンダント基は、それらが存在する材料の間に強力な結合力を提供するように相互作用することができる。いくつかの実施態様では、この層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施態様では、本明細書別の場所に開示するように、結合層は、１種又は複数種の化学的相互作用を含む。結合層は、共有結合、水素結合、ファンデルワース力による結合及び／又はイオン結合のうちの１つ又は複数を含むことができる。結合層は、化学結合、物理結合又は両方を含むことができる。物理結合は、鎖の絡み合い等を含むことができる。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、成形材料は、成形材料に共有結合されるペンダント基（たとえば、ケイ素含有リンカー、成形材料の一部分等）を含む。いくつかの実施形態では、基板は、基板に共有結合されるペンダント基（及び／又は官能基）を含む。いくつかの実施形態では、成形材料のペンダント基（及び／又は官能基）は、基板のペンダント基（及び／又は官能基）と相互作用して、結合層を提供する。いくつかの実施態様では、結合層は、基板及び／又は成形材料のペンダント基及び／又は官能基とは別個の接着剤を含まない。いくつかの実施形態では、基板のペンダント基及び／又は官能基は、成形材料の一致するペンダント基及び／又は官能基と化学結合（たとえば、共有結合等）を形成して、基板及び成形材料を併せて接着する。いくつかの実施態様では、本明細書の別の場所に開示するように、化学的結合は、バルク材料を通して（成形部材及び／又は基板を通して等）発生せず、代わりに、２つの材料の界面においてのみ発生する。
【０１２６】
図１Ａ及び図１Ｂは、基板１１と成形材料１２との間の結合又はカップリングを示す。表面にケイ素含有連結剤１３が付着している基板１１が提供され、前記基板１１に成形材料１２が結合される。成形材料１２（又はその前駆体）は、ケイ素含有連結剤１３と反応することができる部分１６を含む。結合は、付着したケイ素含有連結剤１３における部分１５が成形材料１２における部分１６と反応する場合に発生し、基板１１と成形材料１２とを互いに結合するケイ素含有リンカー１４を形成する（図１Ｂを参照）。
【０１２７】
本明細書に開示するように、成形部材１０は、基板１１と、熱可塑性材料又は熱硬化性材料等の成形材料１２とを含むことができ、基板１１の少なくとも一部が成形材料１２にカップリングされる。いくつかの実施形態では、基板１１は、成形材料１２に埋め込むか又は成形材料１２と一体化することができる。基板１１は、射出成形（高圧又は低圧のいずれか）を用いて成形材料１２と一体化するか又は成形材料１２に埋め込むことができる。射出成形は、インサート成形又はオーバーモールディングであり得る。いくつかの実施形態では、基板１１を成形材料１２にインサート成形して成形部材１０を形成することができる。いくつかの実施形態では、成形材料１２は、基板１１の上に又は周囲におけるオーバーモールド成形品である。基板１１の少なくとも一部が、ケイ素含有リンカー１４を介して成形材料１２にカップリングされ、ケイ素含有リンカー１４と基板１１との結合、及びケイ素含有リンカー１４と成形材料１２との結合は、共有的である。
【０１２８】
基板１１に成形材料１２をカップリングすることにより、成形部材を形成することができる。表面上に少なくとも１種のケイ素含有連結剤が付着している基板が提供され、成形材料１２は、少なくとも１種の付着したケイ素含有連結剤に結合される。いくつかの実施形態では、成形部材は、呼吸装置又はデバイスの部品であり得る。部品の非限定的な例としては、フィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子、患者インタフェース部品及び注水部品が挙げられる。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、開示する結合層は、高湿度及び／若しくは高温で、又は状態（たとえば、温度）の急速な変化に起因する、基板からの成形材料の剥離（又はその逆）を防止するか又は遅らせるように適合される。いくつかの実施形態では、高湿度は、周囲状態及び／又はガス源（たとえば、圧縮ガスシリンダ等）内の状態の湿度より高い湿度である。いくつかの実施形態では、高湿度は、約４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９９％、９９．９％、１００％、及び／又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以上の相対湿度を有するガスを（たとえば、ガス加湿システム内に）含む。いくつかの実施形態では、成形材料の表面上に注がれる水（たとえば、液体の水）は、剥離の原因となる可能性がある。いくつかの実施形態では、高温は、周囲温度より高い温度を有するガスを（たとえば、ガス加湿システム内に）含む。いくつかの実施形態では、ガス送達システム内のガスの温度は、約１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、６０℃、及び／又はこれらの温度を含み且つ／又はこれらの温度にわたる範囲以上である。
【０１３０】
ケイ素含有リンカー
成形材料１２が熱可塑性材料である実施形態では、ケイ素含有リンカー１４は、シランカップリングリンカー、シリコンアルコキシド又はシロキサンリンカーであり得る。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、以下の式：
【化５７】
2021522916.tif 000059
によって表されるシランカップリングリンカー又はその重合シランカップリングリンカーである。式（Ｌ１）及び（Ｌ２）において、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり；各Ｒ’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ及び−Ｏ−＊からなる群から個別に選択され、＊は基板への結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、−Ｌ−＊＊は、
【化５８】
2021522916.tif 000060
からなる群から選択され；−Ｌ’’−＊＊は、
【化５９】
2021522916.tif 000061
からなる群から選択され、式中、＊＊は、熱可塑性材料への結合点である。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、重合シランカップリングリンカーは、
【化６０】
2021522916.tif 000062
を含むことができ、式中、Ｘ’’は個別にＸ又は−Ｌ−＊＊であり、Ｘは、エポキシ、第一級アミン若しくは第２級アミン、又は無水コハク酸からなる群から選択され；Ｘ’’’は、Ｈ又は−Ｌ’’−＊＊であり；Ｘ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であり；Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；Ｘ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；ｐは１より大きい整数である。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、以下の式：
【化６１】
2021522916.tif 000063
によって表されるシリコンアルコキシドリンカー又はその重合シリコンアルコキシドリンカーであり；式中、Ｒ’’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｒ’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン又はＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり、Ｃ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンは、Ｏ及びＮから選択された１つ又は複数のヘテロ原子を含む。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、重合シリコンアルコキシドリンカーは、
【化６２】
2021522916.tif 000064
を含むことができ、式中、ｐは１より大きい整数である。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、以下の式：
【化６３】
2021522916.tif 000065
によって表されるシロキサンリンカー又はその重合シロキサンリンカーであり；式中、各Ｚは、個別にヒドロキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり；各Ｚ’は、エポキシ、第一級アミン及び第二級アミン、無水コハク酸並びに−Ｌ−＊＊からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり、−Ｌ−＊＊は、
【化６４】
2021522916.tif 000066
からなる群から選択され；Ｚ’’は、水素又は−Ｌ’’−＊＊であり、−Ｌ’’−＊＊は、
【化６５】
2021522916.tif 000067
からなる群から選択され、＊＊は、熱可塑性材料への結合点であり；Ｚのうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’のうちの少なくとも１つは−Ｌ−＊＊であり又はＺ’’のうちの少なくとも１つは−Ｌ’’−＊＊であり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｚ’’’は、個別にヒドロキシル、−Ｏ−＊又は−Ｏ−＊＊であり、＊は基板への結合点であり、＊＊は熱可塑性材料への結合点であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり、Ｚ’’’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊＊であり；ｍは１以上の整数であり；ｎは１以上の整数である。いくつかの実施形態では、ｍ及びｎは、個別に、１〜２００、１〜７０、１〜５０、１〜３０又は１〜１０の整数であり得る。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、シロキサンリンカーは、さらに重合して、重合シロキサンリンカー（たとえば、ポリシロキサンリンカー）を形成することができる。重合シロキサンは、シロキサンリンカー構造体におけるヒドロキシル基が、他のシロキサンリンカーにおけるヒドロキシル基と縮合するときに形成され得る。
【０１３６】
成形材料が、シリコーンゴム等、熱硬化性材料である実施形態では、ケイ素含有リンカーは、以下の式：
【化６６】
2021522916.tif 000068
によって表されるビニル官能化シランカップリングリンカー又はその重合ビニル官能化シランカップリングリンカーであり；式中、＊＊は熱硬化性材料への結合点であり；各Ｒ’は、個別に水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；（Ｌ９）における−Ｌ’−＊は
【化６７】
2021522916.tif 000069
又は
【化６８】
2021522916.tif 000070
であり、（Ｌ１０）における
【化６９】
2021522916.tif 000071
は
【化７０】
2021522916.tif 000072
であり、式中、Ｒは、Ｈ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【０１３７】
いくつかの実施形態では、重合シランカップリングリンカーは、
【化７１】
2021522916.tif 000073
を含むことができ、式中、Ｖは、個別にＸ’又は−Ｌ’−＊であり、Ｖ’は個別に−Ｘ’−又は
【化７２】
2021522916.tif 000074
であり；Ｘ’は
【化７３】
2021522916.tif 000075
であり；−Ｌ’−＊＊は
【化７４】
2021522916.tif 000076
であり；−Ｘ’−は
【化７５】
2021522916.tif 000077
であり；
【化７６】
2021522916.tif 000078
は
【化７７】
2021522916.tif 000079
であり；式中、ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；Ｒ’は、個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ又は−Ｏ−＊であり、＊は基板への結合点であり、Ｒ’のうちの少なくとも１つは−Ｏ−＊であり；ｐは１より大きい整数である。
【０１３８】
本明細書に記載する式のいくつかの実施形態では、ｐは、２〜２００、２〜７０、２〜５０、２〜３０又は２〜１０の整数であり得る。本明細書に記載する式のいくつかの実施形態では、ｍ及びｎは、個別に、１〜２００、１〜７０、１〜５０、１〜３０又は１〜１０の整数であり得る。いくつかの実施形態では、ｐは、約１、１０、５０、１００、２００、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以上の整数である。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載するケイ素含有リンカーは、構造体における１つ又は複数のシラノール基が他の構造体におけるシラノール基と縮合するとき、重合形態にあり得る。概して、互いに接合してポリマーになるシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）について説明するために、ポリシロキサンを使用することができる。たとえば、シランカップリングリンカー又はシリコンアルコキシドリンカーの２つ以上の分子が重合して、シロキサンリンカーの鎖又はクラスターを形成することができ、シロキサンリンカーの鎖／クラスターがさらに重合して、ポリシロキサンリンカーを形成することができる。２つ以上のシロキサンリンカーがまたさらに重合して、重合シロキサンリンカーを形成することができ、これもまたポリシロキサンリンカーである。したがって、本明細書に記載するケイ素含有リンカーは、ケイ素含有リンカーのより単純な形態の重合によって形成される任意のシロキサン又はポリシロキサンを含むことができる。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、熱可塑性材料に共有結合される。いくつかの実施形態では、ケイ素含有リンカーは、基板に共有結合される。
【０１４１】
ケイ素含有連結剤
特定のケイ素含有連結剤は、熱可塑性材料との共有結合に好適であり得る。ケイ素含有連結剤は、シランカップリング剤、シリコンアルコキシド又はシロキサンであり得る。いくつかの実施形態では、シランカップリング剤は、以下の式：
【化７８】
2021522916.tif 000080
によって表され；式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、（Ａ１）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり、Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｘは、エポキシ、第一級アミン又は第二級アミン、及び無水コハク酸からなる群から選択される。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、シランカップリング剤は、以下の式： 
【化７９】
2021522916.tif 000081
によって表され；式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ２）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【０１４３】
完全加水分解シラノールは、式（Ａ１）では３つのヒドロキシル基を有し、式（Ａ２）では６つのヒドロキシル基を有する。いくつかの実施形態では、反応性シラノールとして、式（Ａ１）は、１つ、２つ又は３つのヒドロキシル基を有することができ、式（Ａ２）は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ又は６つのヒドロキシル基を有することができる。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちのいずれかがヒドロキシル基である実施形態では、シランカップリング剤は反応性シラノールである。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちのいずれかがＣ１〜Ｃ８アルコキシ基である実施形態では、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ基のうちの１つ又は複数を加水分解してヒドロキシル基を形成することができ、それによりシランカップリング剤は反応性シラノールになる。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、加水分解性基（たとえば、アルコキシ）を有するシランカップリング剤は、ゾル−ゲルプロセスの後にポリシロキサンを形成することができる。ゾル−ゲルプロセスは、反応性シラノールを形成するシランの加水分解と、シラノール基の後続する縮合とを含む。二脚性シランは、基板への６つの結合を形成することができるが、非二脚性シランは、基板への３つの結合しか形成することができない。したがって、いくつかの実施形態では、二脚性シラン（たとえば、式（Ｌ２））は、非二脚性シラン（たとえば、式（Ｌ１））よりはるかに高い固有加水分解安定性を有する。したがって、いくつかの実施形態では、二脚性シランは、非二脚性シランより基板に対して優れた接着を提供することができ、熱及び水の浸入に対して高い耐性も有することができる。
【０１４５】
したがって、二脚性シランカップリング剤を含む成形部材は、より長い貯蔵寿命を有することができる。所望の官能基を含む市販の二脚性シランが常に入手可能であるとは限らない。しかしながら、所望の官能基を有する非二脚性シランと組み合わせて官能基のない二脚性シランを使用することにより、適切なケイ素含有連結剤を形成することができる。こうした場合、上述した二脚性シランの利益は保持される。したがって、いくつかの実施形態では、二脚性シランの非二脚性シランとの組合せを使用することにより、架橋密度の上昇により、ポリシロキサンの基板結合、加水分解安定性及び機械的強度に影響を与えることができる。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、ゾル−ゲルプロセスにおいて、（官能基Ｘを含む）シランカップリング剤を加水分解し、別の官能性二脚性シランと縮合して、官能基Ｘを含むポリシロキサンを形成することができる。
【０１４７】
シランカップリング剤の例としては、以下が挙げられる。
【化８０】
2021522916.tif 000082
【０１４８】
いくつかの実施形態では、シリコンアルコキシドは、以下の式：
【化８１】
2021522916.tif 000083
によって表され、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、（Ａ３）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうちの少なくとも２つは、個別にヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシである。
【０１４９】
いくつかの実施形態では、シリコンアルコキシドは、以下の式：
【化８２】
2021522916.tif 000084
によって表され、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、（Ａ４）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも２つは、個別にヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【０１５０】
完全加水分解シラノールは、式（Ａ３）では４つのヒドロキシル基を有し、式（Ａ５）では６つのヒドロキシル基を有する。いくつかの実施形態では、反応性シラノールとして、式（Ａ３）は、１つ、２つ、３つ又は４つのヒドロキシル基を有することができ、式（Ａ４）は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ又は６つのヒドロキシル基を有することができる。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちのいずれかがヒドロキシル基である実施形態では、シリコンアルコキシドは反応性シラノールである。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちのいずれかがＣ１〜Ｃ８アルコキシ基である実施形態では、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ基のうちの１つ又は複数を加水分解してヒドロキシル基を形成することができ、それによりシリコンアルコキシドは反応性シラノールになる。
【０１５１】
以下、シリコンアルコキシドのいくつかの例を提供する。
【化８３】
2021522916.tif 000085
【０１５２】
いくつかの実施形態では、シロキサンは、以下の式： 
【化８４】
2021522916.tif 000086
によって表され；式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、（Ａ５）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５のうちの少なくとも１つ、（Ａ６）及び（Ａ７）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つ、並びに（Ａ８）におけるＲ１及びＲ２のうちの少なくとも２つは、個別にヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンであり；Ｙ’は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキルであり；Ｘは、エポキシ、第一級アミン又は第二級アミン、無水コハク酸からなる群から選択され；ｍは１以上の整数であり；ｎは１以上の整数である。本明細書に記載するすべての式のいくつかの実施形態では、ｍ及びｎは、個別に、１〜２００、１〜７０、１〜５０、１〜３０又は１〜１０の整数であり得る。
【０１５３】
シロキサンの例としては、アミノプロピルシルセスキオキサン、アミノエチルアミノプロピルシルセスキオキサン、アミノプロピルシルセスキオキサン−メチルシルセスキオキサン及び非官能性シロキサンが挙げられる。
【化８５】
2021522916.tif 000087
【０１５４】
特定のケイ素含有連結剤は、シリコーンゴム等、熱硬性材料との共有結合に好適であり得る。いくつかの実施形態では、ケイ素含有カップリング剤は、式：
【化８６】
2021522916.tif 000088
によって表されるビニル官能化シランカップリング剤であり得る。式中、（Ａ９）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され、（Ａ９）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；（Ａ１０）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、各々個別に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ１〜Ｃ８アルコキシからなる群から選択され；（Ａ１０）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうちの少なくとも１つはヒドロキシル又はＣ１〜Ｃ８アルコキシであり；Ｘ’は
【化８７】
2021522916.tif 000089
であり、−Ｘ’−は
【化８８】
2021522916.tif 000090
であり、式中、ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ８アルキルであり；Ｙは、単結合、Ｃ１〜Ｃ８アルキレン、又はＯ及びＮから選択された１つ若しくは複数のヘテロ原子を含むＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキレンである。
【０１５５】
ビニル含有シランカップリング剤の例としては、以下が含まれる。
【化８９】
2021522916.tif 000091
【０１５６】
上述したシランカップリング剤と同様に、ビニル官能化シランカップリング剤もまた、重合してオリゴマー及びポリマー（シロキサン及び／又はポリシロキサン等）を形成することができる。したがって、重合ビニル官能化シランカップリング剤もまた本出願の範囲内にある。
【０１５７】
基板
好適な基板は、ヒドロキシル（−ＯＨ）含有表面を有する材料を含むことができる。基板はまた、活性化されて表面上にヒドロキシル基又はヒドロキシルを持つ基を形成するように活性化することができる材料も含むことができる。−ＯＨ基は、ケイ素含有連結剤から誘導されるか又はケイ素含有連結剤にすでに存在するシラノールと反応し、ケイ素含有連結剤から誘導されるシラノールの固着をもたらすことができる。基板表面にある−ＯＨ基が多いほど、ケイ素含有連結剤から誘導されるか又はケイ素含有連結剤に存在するシラノールに結合するために利用可能な部位が多くなる。２つ以上のアルコキシ基を含むケイ素含有連結剤から誘導されるシラノールは、基板と２つ以上の結合を形成することができる。
【０１５８】
いくつかの実施形態では、基板の表面は、−ＯＨ基又は−ＯＨ基を含む部分を有する。たとえばガラス等、いくつかの表面は、いかなる前処理もなしにケイ素含有連結剤と反応する。プリント回路基板（ＰＣＢ）等の他の表面は、ケイ素含有連結剤から誘導されるか又はケイ素含有連結剤に存在するシラノールを付着させることができる前に、前処理又は活性化が必要である可能性がある。基板の表面は、プラズマ処理、コロナ放電、オゾン処理、火炎処理、又はクロム酸等の酸化剤を用いる化学処理を通して活性化することができる。これらの表面処理は、幅広い種類の酸素部分が生成される表面酸化及びヒドロキシル化を促進する。処理済み基板の化学分析において、カルボニル（−Ｃ＝Ｏ）、カルボキシル（−ＣＯＯＨ）、ヒドロキシル（−ＯＨ）及びヒドロペルオキシド（−ＯＯＨ）基が、概して見出される。
【０１５９】
プラズマ処理（すなわち、低圧プラズマ処理及び大気圧プラズマ処理、図３３を参照）は、ガスを高周波数で電界にかけることによりガスを部分的に電離することを含む。誘導された自由電子は、電界によって加速され、それにより電子はガス中の他の原子と衝突する。その結果、より多くの電子が放出され、中性原子、原子イオン、分子イオン、フリーラジカル、及び励起状態及び基底状態で存在する分子の混合物が生成される。
【０１６０】
コロナ放電は、基板と接触する空気の電離を含む電気的プロセスである。概して、空気中の高電位の電極が、たとえば１０キロボルトの高電圧を渡し、電離して電極の周囲にプラズマを生成する。誘導されたイオン化ガス、陽イオン及び電子は、電界を通過して運動エネルギーを増大させる。そして、接地電極はイオン種を引き寄せ、回路を完成し、基板の表面への電流を維持する。
【０１６１】
オゾン処理は、紫外線及びオゾンを使用して、基板表面に対して洗浄及び改質の両方を行う。このプロセスは紫外線照射を含み、紫外線照射は、表面上に汚染有機化合物の光分解をもたらし、表面上にイオン、フリーラジカル、励起分子及び中性分子を生成する。
【０１６２】
火炎処理は、空気及び可燃性ガスの燃焼によるラジカル反応を含む。可燃性ガス及び空気が結合されて燃焼して強力な青色火炎を形成すると、プラズマ場が形成される。この火炎内の励起粒子に短時間さらされることにより、酸化を通して基板の表面上の電子及び分極化した表面分子の分布及び密度が影響を受ける。水及び二酸化炭素が最終反応生成物である。しかしながら、ラジカル反応は、酸素種（すなわち、−ＯＨ、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２及びＯ２）からなるラジカルも生成する。
【０１６３】
基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ）の一部とすることができ、セラミック、ガラスファイバ、繊維ガラス、サイジングされた繊維ガラス、シリコーンゴム、金属、エッチド箔、又はガラス補強ポリマー等の充填ポリマーのうちの１つ又は複数を含むことができる。いくつかの実施形態では、充填ポリマーは、タルク、カーボンブラック、カーボンファイバ、バサルトファイバ、シリカ粉末及びそれらの組合せを含むことができる。いくつかの実施形態では、サイジングされた繊維ガラスは、ＰＣＢマトリックスとのより優れた結合を可能にするためにサイジング剤で化学処理された繊維ガラスを含む。いくつかの実施形態では、基板は、無機材料、有機材料又は両方を含む。いくつかの実施形態では、リンカーを含む基板の部分は有機である。いくつかの実施形態では、リンカーを含む基板の部分は無機ではない。いくつかの実施形態では、基板は、無機材料を含まない。
【０１６４】
いくつかの実施形態では、基板は層状である。いくつかの実施形態では、基板、その層及び／又はその外面は、ポリマー、たとえば有機ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、基板、その層及び／又はその表面は、エポキシ樹脂、繊維ガラス、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙又はポリエステル樹脂のうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、基板、その層及び／又はその表面は、ポリエステル、ポリエーテルイミド又はポリイミドのうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、基板、その層及び／又はその表面は、（溶剤又は水性であり得る）エポキシ又はポリエチレンのうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、材料（たとえば、導電性材料、導電性トラック等）を基板上に設けることができる。いくつかの実施形態では、材料は、銅又はアルミニウムのうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、基板、その層及び／又はその外面は、インクを含む。いくつかの実施形態では、インクは着色されており、着色テキスト（たとえば、白色、黒色、オレンジ色又は他の色）を提供することができる。いくつかの実施形態では、基板、その層、その外面、及び／又は基板上に設けられる材料は、１種又は複数種の耐熱又は難燃材料を含む。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、ＰＣＢは基板を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、基板と１つ又は複数の導電性トラックとを含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、シルクスクリーンインク（たとえば、本明細書の別の場所に開示するインク）を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、（着色することができる）はんだマスクを含む。いくつかの実施形態では、はんだマスクは、（溶剤又は水性であり得る）エポキシ又はポリエチレンのうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ又は導電性トラックは、導体（たとえば、銅又はアルミニウムのうちの１つ又は複数）を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、熱伝導材料（たとえば、ヒートシンクとしてのアルミニウム）を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはバルク材料（たとえば、基板として提供することができる、エポキシ樹脂、繊維ガラス、フェノールホルムアルデヒド樹脂、紙又はポリエステル樹脂のうちの１つ又は複数）を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは可撓性材料（たとえば、ポリエステル、ポリエーテルイミド又はポリイミドのうちの１つ又は複数）を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、可撓性材料の層がバルク材料層又は導体の下にあり、バルク材料層が導体の下又は上にあり、導体又はバルク材料がはんだマスクの下にあり、はんだマスクがシルクスクリーンインクの下にあるような層状スタックとして配置される。いくつかの実施形態では、層のうちの１つ又は複数は任意選択的であり、任意の層を省略することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、層状ＰＣＢには、シルクスクリーン、はんだマスク及び／又は可撓性材料がない。たとえば、ＰＣＢは、ＦＲ−４ラミネート（たとえば、難燃性であるエポキシ樹脂バインダを含むガラス繊維織布から構成された複合材料）を含むＰＣＢである、ＦＲ−４ＰＣＢであり得る。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ又はその一部は、耐熱性又は難燃性である。
【０１６６】
基板は、ＰＣＢの一部である場合、リジッド又はフレキシブルであり得る。いくつかの実施形態では、基板は、その上に１つ又は複数のセンサを有するように構成することができる（たとえば、ＰＣＢは、１つ又は複数のセンサを備える基板を含むことができる）。たとえば、センサは、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ、流体レベルセンサであり得る。いくつかの実施形態では、基板は、加熱素子又は電気コネクタを含むように構成することができる。
【０１６７】
熱可塑性材料
熱可塑性材料は、ケイ素含有連結剤と反応することができる少なくとも１つの部分を有することができる。たとえば、ケイ素含有連結剤と反応することができる熱可塑性材料の部分は、アミノ、カルボキシル、エポキシ、無水コハク酸及びシランからなる群から選択することができる。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は親水性である。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は疎水性である。有用な熱可塑性材料としては、アクリレーツコポリマー、アクリレーツターポリマー、無水マレイン酸グラフトポリマー、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリアミド、架橋性ポリマーを挙げることができる。たとえば、熱可塑性材料は、以下：エチレン／メタクリル酸コポリマー、プロピレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、プロピレン／メタクリル酸／アクリレートターポリマー、エチレン／アクリレートコポリマー、プロピレン／アクリレートコポリマー、無水コハク酸グラフトポリプロピレン、無水コハク酸グラフトポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、プロピレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー、エチレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、プロピレン／メタクリル酸グリシジルコポリマー、架橋性ポリエチレン、架橋性ポリプロピレン及び架橋性ポリオレフィンのうちの１つから選択することができる。いくつかの実施形態では、熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンランダムコポリマー；無水マレイン酸で官能化されたポリプロピレン；熱可塑性芳香族ポリエーテル系ポリウレタン；ポリエーテルブロックアミド；エチレン／メタクリル酸（Ｅ／ＭＡＡ）コポリマー；エチレン、メタクリル酸及びアクリレートのターポリマー；トリメトキシシリル修飾ポリエチレン；エチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸グリシジルターポリマー；及び／又はそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性樹脂は、Ｒａｎｐｅｌｅｎ  Ｊ−５６０Ｓ（ポリプロピレンランダムコポリマー）、Ｓｃｏｎａ  ＴＰＰ９０１２（無水マレイン酸で官能化されたポリプロピレン）；Ｄｅｓｍｏｐａｎ  ９３７０Ａ（熱可塑性芳香族ポリエーテル系ポリウレタン）、Ｐｅｂａｘ  ＭＶ１０７４（ポリエーテルブロックアミド）、Ｓｕｒｌｙｎ  ９０２０（エチレン／メタクリル酸（Ｅ／ＭＡＡ）コポリマー）、Ｎｕｃｒｅｌ  ＡＥ（エチレン、メタクリル酸及びアクリレートのターポリマー）、ＰＥＸ（トリメトキシシリル修飾ポリエチレン）、Ｅｌｖａｌｏｙ  ＰＴＷ（エチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸グリシジルターポリマー）及び／又はそれらの組合せを含む。
【０１６８】
熱可塑性材料を基板上にオーバーモールドすることができ、又は、インサート成形を用いて熱可塑性材料に基板を埋め込むことができる。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、約３０より高い、約３５より高い、約４０より高い、約５０より高い、約６０より高い、約７０より高い、約８０より高い、約９０より高い又は約９５より高いショアＡ硬度を有する。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、約３０、３５、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以上であるショアＡ硬度を有する。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料表面（たとえば、オーバーモールド表面、インサート成形品表面等、射出成形品表面）は、マイクロ又はナノサイズの構造体又は特徴部を備えることができる。たとえば、表面は、マイクロチャネル又はマイクロ構造体を有することができる。いくつかの実施形態では、マイクロチャネルは単一方向にのみ延在することができる。いくつかの実施形態では、マイクロチャネルは、単一点から放射状に分散させることができ、又は相互接続されるか若しくはパターンであり得る。熱可塑性表面は、ガス流に浸漬され得る。
【０１６９】
基板表面のシラン化
シランカップリング剤を、湿式化学処理又はプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）処理を通して基板表面に固着又は付着させることができる。カルボキシル等、−ＯＨ官能基又は他のヒドロキシル含有基を有する基板表面は、シラノール部分と反応して共有結合を形成することができる。
【０１７０】
湿式化学
いくつかの実施形態では、湿式化学処理は、ディップコーティング、スピンコーティング又はスプレーコーティングプロセスであり得る。ケイ素含有連結剤（シランカップリング剤及びシリコンアルコキシド等）から誘導されるか又はケイ素含有連結剤（シロキサン等）にすでに存在する、シラノールを含有する溶液で、基板がコーティングされる。
【０１７１】
図３４に示すように、シランカップリング剤及びシリコンアルコキシドの場合、湿式化学処理はゾル−ゲルプロセスで開始し、それは、シランカップリング剤又はシリコンアルコキシドにおけるアルコキシ基の加水分解を含む。これにより、ヒドロキシル−ケイ素種又はシラノール（Ｓｉ−ＯＨを含有する）である反応中間体がもたらされる。したがって、シラン溶液は、シランを加水分解するために少量の水からなる。いくつかの実施形態では、有機溶媒を使用して、反応溶液の粘度が調整される。いくつかの実施形態では、反応には酸又は塩基触媒を使用することができる。図３４に、シランカップリング剤の加水分解反応の一例を示す。
【０１７２】
ケイ素含有連結剤がシロキサンである場合、加水分解は不要である。シロキサンは基板との共有結合に好適なヒドロキシル基をすでに有している。したがって、シランカップリング剤又はシリコンアルコキシドの加水分解により反応性シラノールが形成され、シロキサンは反応性シラノールである。
【０１７３】
次いで、反応性シラノールは、縮合反応を通して基板表面上のたとえばヒドロキシル基と反応することができる。このプロセスにより、反応性シラノールがケイ素含有リンカーを形成するように、反応性シラノールと基板との間に共有結合が形成される。したがって、反応性シラノールは、基板の表面に付着又は固着する。縮合反応には水の脱離が必要であるため、水除去プロセスを加速するために、一般に、コーティングされた基板を高温で硬化させる。このプロセスは、シランカップリング剤に対して後に図３５に示す。
【０１７４】
反応性シラノール種はまた、他のシラノール種とも反応して、縮合反応を通してオリゴマーを形成することができる。２つのケイ素中心は互いに架橋され、シロキサンの形成（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）をもたらす。Ｒ１及びＲ３のうちの少なくとも一方がアルコキシル基を含有する場合、アルコキシル基はまた−ＯＨに加水分解することができ、シロキサンにおける−ＯＨ部分はまた、基板表面上のヒドロキシル基と反応することができ、基板表面に固着したシロキサンをもたらす。
【０１７５】
反応性シラノール種が形成されると、１つのシランカップリング剤上のシラノール種はまた、別のシランカップリング剤上のシラノール種と反応して、縮合反応を通してオリゴマーを形成することができる。こうした反応は、シランカップリング剤に対して図３６に示す。
【０１７６】
シロキサンに関しては、たとえば、図３７に示すような湿式化学を介して、酸素プラズマ処理されたＰＣＢ等の基板に固着させることができる。
【０１７７】
プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）
シランカップリング剤又はシリコンアルコキシドは、ＰＥＣＶＤによって基板表面に付着させることも可能である。理論によって拘束されることなく、シランカップリング剤又はシリコンアルコキシドは、プラズマにおけるラジカル、イオン及び自由電子との衝突によってもたらされるフラグメント化を経る。次いで、誘導されたシランラジカルは基板表面上に吸収され、反応部位において化学結合を形成する。シランラジカルもまた、別のシランラジカルと縮合し、重合し、シロキサンネットワークを形成することができる。
【０１７８】
シランカップリング剤がプラズマ処理を通して基板表面に固着する場合（図３８を参照）、シランカップリング剤はプラズマ処理を介して活性化されるため、シランの加水分解反応は不要である。活性化されたシランは、基板表面上の−ＯＨ基及びカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）と反応して、共有結合を形成することができる。同様に、本明細書において考察するように、反応中にシロキサンが生じることができ、シロキサンもまた基板表面に付着することができる。低圧／真空プラズマ処理及び大気圧プラズマ処理の両方を利用することができる。
【０１７９】
シラン化基板への熱可塑性材料の結合
図３８に示すように、シラン化基板は、その表面上に複数のペンダント官能基Ｘを有する。それにより、シラン化基板の上に、好適な官能基Ｗを含む熱可塑性材料を成形することができる。ＸとＷとの間の反応により、基板と熱可塑性材料との接着力を増大させる共有結合がもたらされる。
【０１８０】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤は、シランカップリング剤又はシロキサンであり得る。シランカップリング剤又はシロキサンは、官能基Ｘを有する。
【０１８１】
いくつかの実施形態では、シランカップリング剤又はシロキサンにおけるＸ基と熱可塑性材料におけるＷ基との間の反応は、エポキシ開環反応に基づく。これは、エポキシをカルボキシル又はアミンと反応させることによって達成することができる。
【０１８２】
図３９Ａに示すように、開環されたカルボキシル基によって架橋されるエポキシ環は、２つの異なる反応生成物、すなわち、第一級ヒドロキシル基のエステル及び第二級ヒドロキシル基のエステルを生成する。
【０１８３】
第一級ヒドロキシル基のエステルは、エポキシ環とのエステル化反応を経て、図３９Ｂに示すようにエーテルを形成することができる。
【０１８４】
第二級ヒドロキシル基のエステルもまた、カルボキシル基とのエステル化反応を経て、図３９Ｃに示すように完全エステル及び副生成物としての水を生成することができる。
【０１８５】
図４０Ａ及び図４０Ｂに示すように、第一級アミン又は第二級アミンによって、エポキシ環を開環し架橋することができる。
【０１８６】
いくつかの実施形態では、シランカップリング剤又はシロキサンにおけるＸ基と熱可塑性材料におけるＷ基との間の反応は、無水コハク酸開環反応に基づく。これは、無水コハク酸を第一級アミンと反応させることによって達成することができる。
【０１８７】
図４１Ａに示すように、無水コハク酸は、アミド結合及びイミド結合をそれぞれ形成する第一級アミンによって開環し架橋することができる。
【０１８８】
無水コハク酸環は、図４１Ｂに示すように、ヒドロキシル基と反応してエステル結合を形成することができる。
【０１８９】
いくつかの実施形態では、ケイ素含有連結剤は、シリコンアルコキシドであり得る。この実施形態では、シリコンアルコキシドをゾル−ゲルプロセスにかけることができる。ゾル−ゲルプロセス中、図４２Ａに示すように、シリコンアルコキシドは加水分解して反応性シラノールを形成することができる。
【０１９０】
いくつかの実施形態では、シリコンアルコキシドから誘導されたシラノール基と熱可塑性材料におけるヒドロキシル基との間の反応は、縮合反応に基づく。
【０１９１】
図４２Ｂに示すように、シラノール基は、熱可塑性材料におけるヒドロキシル基と反応し、それによりそのヒドロキシル基によって架橋され得る。
【０１９２】
意外なことに、熱可塑性材料は、基板に結合して所望の保護特性を提供することができる。基板への共有結合による保護コーティングが存在するが、これらの保護コーティングは、基板上の化学基と反応する反応基を含有する塗料及び樹脂である。塗料及び樹脂は、低粘度、優れた湿潤特性及び比較的長い硬化サイクルという点で有益である。塗料が乾燥し、樹脂が硬化すると、基板上及び塗料内の反応部位が互いに接触する可能性が比較的高く、したがって、共有結合が容易に形成され得る。
【０１９３】
対照的に、熱可塑性樹脂は、熱可塑性材料が基板と接触した後に冷める際に粘度が急速に上昇する高粘度材料である。したがって、熱可塑性樹脂における反応基と基板上の化学基との間の化学結合が形成されることは期待することはできず、良好な共有結合は特に期待されない。本明細書に開示する、成形熱可塑性材料と基板とが、接着力が向上した共有結合及び／又は層を形成することができることは、期待されない。
【０１９４】
熱硬化性材料
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、成形材料として熱硬化性材料が提供される。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、エポキシ、ポリウレタン又はシリコーンゴムである。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料は、２成分白金触媒シリコーンエラストマーである、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）系である。パートＡ成分は、ビニル官能基及び白金触媒を含有するポリジメチルメチルビニルシロキサンである。パートＢ成分は、水素化物架橋剤及び抑制剤を含有するポリジメチルメチル水素シロキサンである。ＬＳＲの硬化プロセスでは、触媒が、パートＡにおける−ＣＨ＝ＣＨ２基とパートＢにおける≡ＳｉＨとの付加反応を促進する。パートＡ及びパートＢの付加反応を図４３に示す。
【化９０】
2021522916.tif 000092
【０１９５】
ＬＳＲが成形材料（又は、本明細書の別の場所に開示する他の熱硬化性材料）として使用される実施形態では、シランカップリング剤として、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（「メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン」すなわち「ＭＰＴＭＳ」としても知られる「γ−ＭＰＴＳ」）、ビニルトリメチルシラン（ＶＴＭＳ）（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、１，１−ビス（トリメトキシシリルメチル）エチレン、１，２−ビス（メチルジエトキシシリル）エチレン又はフマル酸ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）を使用して、ＰＣＢと熱硬化性材料（たとえば、シリコーンゴム）との間の共有結合を提供することができる。
【０１９６】
ＰＣＢ上へのビニル官能化シランの固着は、先に示した方法と同様に行うことができる。γ−ＭＰＴＳ及びＶＴＭＳにおけるビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ２）は、ＬＳＲのパートＡにおけるビニル基と同様に、パートＡにおける白金触媒と反応して、パートＢにおける≡Ｓｉ−Ｈと架橋を形成することができる。図４４Ａ及び図４４Ｂに、γ−ＭＴＰＳのＬＳＲとの化学反応を示す。γ−ＭＰＴＳ等のビニル官能化シランカップリング剤が最初に基板に付着し、次いで、シリコーン樹脂が、付着したビニル官能化シランカップリング剤と反応する。次いで、シリコーン樹脂が硬化してシリコーンゴムを形成する。
【０１９７】
成形部品／部材
熱可塑性材料又は熱硬化性材料等の成形材料を含み、それに基板が埋め込まれているか又はカップリング／結合されている任意の部品が、これらの２つの異なる材料の界面における接着力の増大から利益を得ることができる。接着力の増大は、成形材料と基板との界面が、化学物質又は塩分暴露、高温及び／又は湿度等、過酷な環境にさらされる場合に特に有益である。簡潔のために、成形材料にカップリング／結合される基板と言う場合、基板と成形材料との間の結合は、単に結合層と呼ぶ場合がある。結合層について言及する場合はいつでも、本明細書の別の場所に開示するように、その結合層はケイ素含有リンカーを含むことができる。
【０１９８】
成形部材は、呼吸回路若しくはデバイス用のフィルタ用のハウジング、ガス導管、チャンバ、吸気管、管コネクタ、患者インタフェース部品（たとえば、呼吸ガスインタレース及び／又は外科用ガスインタフェース）、管継手、管エルボ、加熱素子、注水部品又は任意の部品であり得る。成形部材はまた、送気回路若しくはデバイス用のフィルタ用のハウジングの一部又はハウジング全体、ガス導管、チャンバ、管コネクタ、患者インタフェース部品、管継手、管エルボ、加熱素子、注水部品又は任意の部品であり得る。本開示をより詳細に理解するために、特に増大した接着力を適用することができる場合、呼吸デバイス、送気デバイス、又は患者に空気及び／又はガス流を提供する他のデバイスで使用することができるさまざまな部品を参照する。本明細書に記載する加湿器及び／又は加湿チャンバは、たとえば、任意の好適な医療／外科処置におけるとともに、たとえば侵襲的換気、非侵襲的換気、高流量送達、陽圧送達（たとえば、ＣＰＡＰ）等、ガス送達回路を備えた任意の好適な医療加湿システムにおいて使用することができる。
【０１９９】
図２Ａ及び図２Ｂは、成形部材の一例、この場合は、呼吸装置の部品である成形エルボ１００を示す。ＰＣＢ１０１の周囲にエルボを射出成形することによって、ＰＣＢ１０１が成形エルボ１００の壁内に且つ壁を貫通して挿入されている。ＰＣＢ１０１の一部は、成形エルボ１００の内部に露出し（すなわち、成形材料１０３で覆われていない）、したがって、成形エルボ１００を通るガス流にさらされる。ＰＣＢ１０１は、湿度センサ、温度センサ又は流量センサ等、１つ又は複数のセンサを含むように構成することができる。センサは、ＰＣＢの露出部分における突出部であり得る。いくつかの実施形態では、ＰＣＢはまた、呼吸装置又は部品への電気接続を含むようにも構成することができる。図示するように、インタフェース１０２は、結合層を備えることができる。いくつかの実施形態では、この結合層はケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ１０１と成形エルボ１００の成形材料１０３との界面１０２に、共有結合が形成される。
【０２００】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、ＰＣＢ１０１の周囲にエルボを射出成形することによって、ＰＣＢ１０１の一部が、成形エルボ１００の壁の凹部内に埋め込まれるか又は封入されている。ＰＣＢ１０１は、湿度センサ、温度センサ又は流量センサ等、１つ又は複数のセンサを含むように構成することができる。ＰＣＢ１０１はまた、呼吸装置又は部品への電気接続を含むようにも構成することができる。図示するように、インタフェース１０２は、結合層を備えることができる。いくつかの実施形態では、この結合層はケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ１０１と成形エルボ１００の成形材料１０３との界面１０２に、共有結合が形成される。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、成形エルボ１００で例示するように、成形部材は、内部領域１５０及び外部領域１５１を備えることができる。いくつかの実施形態では、図３Ａ及び図３Ｂでは分離された部片として示すが、本明細書の別の場所に開示するように、成形部材は、内部領域が外部領域から実質的に隔離されるように、加湿ガス流システムの一部（たとえば、ガス流路のガス導管）であり得る。いくつかの実施形態では、内部領域は、外部領域のガス環境とは異なるガス環境にさらされ且つ／又はそうしたガス環境を含む（たとえば、内部領域及び外部領域は、異なるガス、異なるガスの比、異なる湿度、異なる温度等のうちの１つ又は複数にさらされる）。いくつかの実施形態では、成形部材は、実質的に閉鎖されたシステムの一部である。いくつかの実施形態では、内部領域内の特徴部は、外部領域より過酷な条件（たとえば、より高温、より高湿度、より高圧等）にさらされる。いくつかの実施形態では、システムは閉鎖されていない。
【０２０１】
いくつかの実施形態では、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、成形材料は、基板の（たとえば、ＰＣＢの）少なくとも一部を封入することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ（又は基板）は、完全に封入することができ、たとえば、いかなる導電性部分（たとえば、導電性トラック又は電気接点）も、成形材料によって覆われるか又は実質的に覆われる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ（又は基板）が呼吸システム又は医療用送気システムのガス流（たとえば、ガス流路の成形部材の内部領域１５０内の環境）に直接さらされないように、ＰＣＢを封入することができる。いくつかの実施形態では、成形材料１０３は、ガス流路（たとえば、内部領域１５０）からＰＣＢ１０１を物理的に隔離する。図示しないいくつかの実施形態では、ＰＣＢがガス流路の外部領域からＰＣＢ（又は基板）を物理的に隔離するように、成形材料はＰＣＢを封入する。
【０２０２】
（図３Ａ及び図３Ｂに示すように）成形材料により（たとえば、ＰＣＢの）基板が封入される（たとえば、加湿装置の加湿及び／又は加熱ガスから隔離される）いくつかの実施形態では、成形部材の基板の一部が加湿状態に直接さらされる場合よりさらに長い持続時間、剥離を遅らせ且つ／又は防止することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、封入により、加湿装置からの液体、蒸気及びガスが、成形材料と基板との界面（たとえば、結合層）と相互作用するのを防止することができる。いくつかの実施形態では、成形材料と（たとえば、ＰＣＢの）基板との交差部分は、基板（又はＰＣＢ）が封入される場合、剥離をより起こしやすい。結合層が存在するいくつかの実施形態では、封入は、水又はガスによる結合層へのアクセスを防止又は阻止し、さらに剥離を阻止する。
【０２０３】
いくつかの実施形態では、内部領域１５０からの直接接触から隔離されるが、ＰＣＢは、それにも関わらず、通路の内部領域１５０に関する情報（ガスの温度、湿度、流量等）を収集及び／又は分配するように構成されている。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは電気を通すように構成されている。いくつかの実施形態では、図示するように、封入されたＰＣＢ１０１は、ＰＣＢと（たとえば、電線／導体等と）接触することができるように、成形材料によって覆われていない部分（たとえば、ガス流路に対して外部のＰＣＢの部分）を有する。いくつかの実施形態では、成形材料は、ガス流路の内部領域からのＰＣＢの実質的に完全な又は完全な物理的分離を提供する（たとえば、それにより、通路及びＰＣＢは気体連通しない）。いくつかの実施形態では、ＰＣＢの少なくとも１つの電気接点が、成形材料によって封入されず且つ／又は覆われない。
【０２０４】
（たとえば、図４Ｃ、図４Ｄ、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂに示すような）他の実施形態は、上に開示したように、ＰＣＢ（又は基板）を封入する成形材料を含む成形部材を備えることができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ（又は基板）は、完全に封入することができ、たとえば、任意の導電性部分（たとえば、導電性トラック又は電気接点）は、成形材料によって覆われるか又は実質的に覆われる。たとえば、電気接点は、成形材料から突出するワイヤを含むことができるが、接点自体は成形材料によって覆われる。いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、ＰＣＢ（又は基板）が呼吸システム又は医療用送気システムのガス流（たとえば、ガス流路の環境）に直接さらされないように、ＰＣＢを封入することができる。いくつかの実施形態では、成形材料は、ガス流路からＰＣＢを物理的に隔離する。いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢとガス流路との間のバリアを形成する。いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢがガス流路の外部領域からＰＣＢを物理的に隔離するように、ＰＣＢを封入する。いくつかの実施形態では、成形材料は、ＰＣＢとガス流路の外部領域との間にバリアを形成する。いくつかの実施形態では、図１６Ａの一体化された加湿システムは、本明細書の別の場所に開示するように、部分的に又は完全に封入されたＰＣＢ又は基板を備えることができる。
【０２０５】
図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに記載した成形エルボ１００はまた、管又はガス流路の任意の部分である場合もあり、ＰＣＢ１０１は、その壁を貫通し、その壁に埋め込まれ、その壁内に封入され、又はその壁に取り付けられる。
【０２０６】
図４Ａ及び図４Ｂは、成形部材の別の例、この場合は、ＰＣＢ２０１が取り付けられている成形チャンバ２００を示す。成形チャンバ２００とＰＣＢ２０１との界面２０２に、共有結合が形成されている。ＰＣＢ２０１は、液体又はより具体的には水を加熱する加熱素子を含むように構成することができる。ＰＣＢ２０１は、チャンバの底部を横切って、又はチャンバの基部を一部横切って延在することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１はまた、湿度センサ、温度センサ又は流量センサ等、１つ又は複数のセンサも含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、ヒータプレートであるように構成され、湿度センサ、温度センサ又は流量センサ等、１つ又は複数のセンサをさらに含むことができる。チャンバの外側のＰＣＢ２０１の部分は、呼吸装置又は他の部品への電気接続を提供することができる。
【０２０７】
図４Ｃ及び図４Ｄは、成形部材の別の例、この場合は、ＰＣＢ２０１の上にチャンバ基部成形物２０４が成形されている成形チャンバ２００を示す。ＰＣＢ２０１は、チャンバ基部成形物２０４内に部分的に埋め込まれている。図示するように、界面２０２は結合層を含むことができる。いくつかの実施形態では、この結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ２０１とチャンバ基部成形物２０４の成形材料２０３との界面２０２に、共有結合が形成されている。チャンバ基部成形物２０４は、成形チャンバ２００と、任意選択的に、チャンバ基部２０４と成形チャンバ２００との間のＯリング又はシール２０６とカップリングするように構成することができる。ＰＣＢ２０１は、液体、又はより具体的には水を加熱する加熱素子を含むように構成することができる。ＰＣＢ２０１は、チャンバ基部成形物２０４を完全に横切って、又はチャンバ基部成形物２０４を部分的に横切って延在することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１はまた、湿度センサ、温度センサ又は流量センサ等、１つ又は複数のセンサも含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、ヒータプレートであるように構成され、湿度センサ、温度センサ又は流量センサ等、１つ又は複数のセンサをさらに含むことができる。チャンバの外側のＰＣＢ２０１の部分は、呼吸装置又は他の部品への電気接続を提供することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、ＰＣＢ２０１の周囲にチャンバを射出成形することによって、成形チャンバ２００内に埋め込むことができる。
【０２０８】
図５Ａ及び図５Ｂは、別の成形部材の一例、この場合、ＰＣＢ２０１が入口及び出口に一体化されている成形チャンバ２００を示す。ＰＣＢ２０１は、入口及び出口の壁内に且つ壁を貫通して挿入され、ＰＣＢ２０１の一部は、入口及び出口においてチャンバ２００の内部に露出している（すなわち、成形材料によって覆われていない）。ＰＣＢ２０１の他の部分は、チャンバの外側にあり、呼吸装置又は他の部品への電気接続を提供するように構成され得る。ＰＣＢ２０１は、ＰＣＢ２０１の周囲にチャンバを射出成形することによって成形チャンバ２００に一体化することができる。ＰＣＢ２０１は、湿度センサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ又は液体レベルセンサ等、１つ又は複数のセンサを含むことができる。図示するように、界面２０２は結合層を含むことができる。いくつかの実施形態では、この結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ２０１とチャンバ２００の成形材料２０３との界面２０２に、共有結合が形成されている。
【０２０９】
図６Ａ及び図６Ｂは、成形部材の別の例、この場合、ＰＣＢ２０１が側壁に組み込まれている成形チャンバ２００を示す。ＰＣＢ２０１はまた、他の場所で成形チャンバ２００の壁内に組み込むことも可能である。ＰＣＢ２０１は、チャンバ本体の壁内に且つ壁を貫通して挿入され、ＰＣＢ２０１の一部は、チャンバ２００の内部に露出している（たとえば、射出、インサート又はオーバーモールド材料によって覆われていない）。ＰＣＢ２０１の他の部分は、チャンバの外側にあり、呼吸装置又は他の部品への電気接続を提供するように構成され得る。ＰＣＢ２０１は、ＰＣＢ２０１の周囲にチャンバを射出成形することによって成形チャンバ２００に一体化することができる。ＰＣＢ２０１は、湿度センサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ又は液体レベルセンサを含むことができる。図示するように、界面２０２は結合層を含むことができる。いくつかの実施形態では、この結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ２０１とチャンバ２００の成形材料２０３との界面２０２に、共有結合が形成されている。
【０２１０】
図７Ａ及び図７Ｂは、成形部材の別の例、この場合、ＰＣＢ２０１が入口及び出口に組み込まれている成形チャンバ２００を示す。図示するように、いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、入口及び出口の壁内に且つ壁を貫通して挿入され、ＰＣＢ２０１の一部は、チャンバ２００の内部に露出している（すなわち、成形材料によって覆われていない）。ＰＣＢ２０１の他の部分は、チャンバの外側にあり、呼吸装置又は他の部品への電気接続を提供するように構成され得る。ＰＣＢ２０１は、ＰＣＢ２０１の周囲にチャンバを射出成形することによって成形チャンバ２００に一体化することができる。ＰＣＢ２０１は、入口及び出口の各々において湿度センサ、温度センサ、圧力センサ、流体レベルセンサ又は流量センサとして構成することができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１はまた、たとえば、チャンバ２００の下方部分まで延在する長尺状部分又は突出部２０５を有する、液体レベルセンサとしても使用することができる。図示するように、界面２０２は結合層を含むことができる。いくつかの実施形態では、結合層の１つ又は複数は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ２０１とチャンバ２００の成形材料２０３との界面２０２に、共有結合が形成されている。
【０２１１】
図８Ａ及び図８Ｂは、成形部材の別の実施形態、この場合、成形管コネクタ３００を示す。図示するように、いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３０１は、成形管コネクタ３００内に封入され且つ位置決めされており、成形管コネクタ３００は呼吸管３０５に接続することができる。いくつかの実施形態では、図示するように、ＰＣＢ３０１は、成形材料３０３によって実質的に完全に覆われ且つ保護されている。図示するように、界面３０２は結合層を含むことができる。いくつかの実施形態では、この結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ３０１とＰＣＢ３０１を封入する成形材料３０３との界面２０２に、共有結合が形成されている。ＰＣＢ３０１は、ＰＣＢ３０１の周囲にコネクタ３００を射出成形することによってコネクタ３００に一体化することができる。ＰＣＢ３０１はまた、湿度センサ、温度センサ、圧力センサ又は流量センサも含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３０１はまた、識別を可能にするために、ＲＦＩＤ、ＥＰＲＯＭ又は抵抗器等のタグも含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３０１はまた、呼吸デバイスの一部である吸気管、インタフェース管、又は任意の管若しくはコネクタ内にも位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、プロセッサ、コントローラ、識別器、メモリコンポーネント、センサ等、１つ又は複数の電気部品を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、情報を受信し、送信し、且つ／又は処理することができる。情報は、無線で送受信することができる。
【０２１２】
図９Ａ及び図９Ｂは、成形管コネクタ３００の別の実施形態を示す。ＰＣＢ３０１は、呼吸管３０５に接続される成形管コネクタ３００内に部分的に封入され且つ位置決めされている。ＰＣＢ３０１の一部が、成形材料３０３に取り付けられ且つ結合されている。図示するように、界面１０２は結合層を含むことができる。いくつかの実施形態では、この結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。いくつかの実施形態では、ここでの成形部材におけるように、ＰＣＢ３０１と成形材料３０３との界面３０２に、共有結合が形成されている。ＰＣＢ３０１は、ＰＣＢ３０１の周囲にコネクタ３００を射出成形することによってコネクタ３００に一体化することができる。ＰＣＢ３０１の一部が、ガス流に直接露出している（すなわち、成形材料によって覆われていない）。ＰＣＢ３０１は、湿度センサ、温度センサ、圧力センサ又は流量センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３０１はまた、識別を可能にするために、ＲＦＩＤ、ＥＰＲＯＭ又は抵抗器等のタグも含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３０１は、呼吸デバイスの一部である吸気管、インタフェース管、又は任意の管若しくはコネクタ内にも位置決めすることができる。
【０２１３】
図１０Ａは、任意選択的に注水システムを含む、加湿器用のヒータ４００の一実施形態を示す。図１０Ｂは、フレキシブルＰＣＢを備えるヒータ４００の部分の断面図である。成形材料４０５が、フレキシブルＰＣＢ４０１の一部の周囲に射出成形され、結合層を通して（たとえば、シラン結合により）そこに接着されている。いくつかの実施形態では、この結合層は、ケイ素含有リンカーを含む。ＰＣＢ４０１の一部を、加熱素子を含むように構成することができ、オーバーモールドされていない（又は、成形材料によって覆われていない）部分が、呼吸装置又は他の部品へのコネクタとしての役割を果たす。いくつかの実施形態では、ここにおけるように、ＰＣＢ４０１と成形材料４０５との界面４０７に共有結合が形成されている。可撓性加熱素子は、螺旋形態又は形状を有するように構成することができ、それにより、空気／ガスが、加熱素子の作用を受けながらその螺旋を通過することができる。成形材料４０５は、空気／ガス流にさらされる面にマイクロチャネル４０６をさらに含む。注水システムがある実施形態では、水は、入口ポート４０４を介して加熱素子上に流れ、マイクロチャネル４０６に沿って成形可撓性加熱素子に分配され得る。次いで、水は、加熱成形面から気化して、空気／ガス流と混合され得る。マイクロチャネル４０６は、図１０Ａに示す実施形態では螺旋に沿って走っているが、任意の方向に走るか又は他のパターンをたどることができる。
【０２１４】
図１１は、任意選択的に注水システム４０４を含む、加湿器用のヒータ４００の別の実施形態を示す。図１０Ｂは、図１１に示すヒータの断面図も表す。成形材料４０５が、フレキシブルＰＣＢ４０１の一部の周囲に成形され、シラン結合によりそこに接着されている。ＰＣＢ４０１の一部を、加熱素子を含むように構成することができ、成形材料に覆われていない部分が、呼吸装置又は他の部品へのコネクタとしての役割を果たす。いくつかの実施形態では、ここにおけるように、ＰＣＢ４０１と成形材料４０５との界面４０７に共有結合が形成されている。可撓性加熱素子は、螺旋形態又は形状を有するように構成することができ、それにより、空気／ガスが、加熱素子の作用を受けながらその螺旋を通過することができる。成形材料４０５は、空気／ガス流にさらされる面にマイクロチャネル４０６をさらに含む。注水システムがある実施形態では、水は、入口ポート４０４を介して加熱素子上に流れ、マイクロチャネル４０６に沿って成形可撓性加熱素子に分配され得る。次いで、水は、加熱成形材料面から気化して、空気／ガス流と混合され得る。マイクロチャネル４０６は、図１１に示す実施形態では螺旋に対して垂直に走っている。しかしながら、マイクロチャネル４０６は、他の方向に走るか又は他のパターンをたどることができる。
【０２１５】
図１２Ａは、任意選択的に注水システム５０４を含む、加湿器用のヒータ５００の１つの実施形態を示す。図１２Ｂは、ＰＣＢ５０１を備えるヒータ５００の部分の断面図である。成形材料５０５が、フレキシブルＰＣＢ５０１の一部の周囲に成形され、結合層を通して（たとえば、シラン結合により）そこに接着されている。ＰＣＢ５０１の一部を、加熱素子を含むように構成することができ、成形材料に覆われていない部分が、呼吸装置又は他の部品へのコネクタとしての役割を果たす。いくつかの実施形態では、ここにおけるように、ＰＣＢ５０１と成形材料５０５との界面５０７に共有結合が形成されている。可撓性加熱素子は、波形パターンに形成することができ、空気／ガスが、加熱素子の作用を受けながら、波形の同じ方向において成形材料面を通過して流れることができる。成形材料５０５は、空気／ガス流にさらされる面にマイクロチャネル５０６をさらに含む。注水システムがある実施形態では、水は、入口ポート５０４を介して加熱素子上に流れ、マイクロチャネル５０６に沿って成形可撓性加熱素子に分配され得る。次いで、水は、加熱成形材料面から気化して、空気／ガス流と混合され得る。図１２Ａに示す実施形態では、マイクロチャネル５０６は、波形と同じ方向に走っている。他の実施形態では、マイクロチャネル５０６は、他の方向に走るか又は他のパターンをたどることができる。
【０２１６】
図１３Ａは、任意選択的に注水システムを含む、加湿器用のヒータ５００のさらに別の実施形態を示す。図１３Ｂもまた、図１３Ａに示すヒータの断面図を表す。成形材料５０５が、フレキシブルＰＣＢ５０１の一部の周囲に成形され、結合層を通して（たとえば、シラン結合により）そこに接着されている。ＰＣＢ５０１の一部を、加熱素子を含むように構成することができ、成形材料に覆われていない部分が、呼吸装置又は他の部品へのコネクタとしての役割を果たす。いくつかの実施形態では、ここにおけるように、ＰＣＢ５０１と成形材料５０５との界面に共有結合が形成されている。可撓性加熱素子は、波形パターンに形成することができ、空気／ガスが、加熱素子の作用を受けながら、波形の同じ方向において成形材料面を通過して流れることができる。成形材料は、空気／ガス流にさらされる面にマイクロチャネル５０６をさらに含む。注水システムがある実施形態では、水は、入口ポート５０４を介して加熱素子上に流れ、マイクロチャネル５０６に沿って成形可撓性加熱素子に分配され得る。次いで、水は、加熱成形材料面から気化して、空気／ガス流と混合され得る。マイクロチャネル５０６は、図１３Ａに示すように波形に対して垂直に走っているが、任意の方向に走るか又は他のパターンをたどることができる。
【０２１７】
成形エルボ、管、チャンバ、入口、出口、壁、管コネクタ、ヒータ、注水システム及びそれらの組合せは、空気及びガスの加湿システムに含めることができる。これらの部品は、成形材料を備えることができ、本明細書の別の場所に開示するように、結合層を介して互いに結合される、ＰＣＢ（又は基板）を備える成形部材であり得る。それらの部品、又は本明細書の別の場所に開示するような他の成形部材は、加湿回路及び／又はシステムの一部であり得る。さらに、加湿回路及び／又はシステムは、呼吸システム、送気システム、及び／又は加熱加湿ガスを患者に提供する他のガス送達システムの一部又は構成要素であり得る。いくつかの実施態様では、送気システムを使用して、外科手術の前、間又は後に患者の体腔に（たとえば、腹部に）加熱及び／又は加湿ガスを提供することができる。例示として、外科手術中、種々の目的で送気ガスを使用することができる。たとえば心臓手術における等、観血的手術では、脱気するために体腔内にガスを送気することができる。腹腔鏡手術では、器具挿入及び組織切開のための場所を提供するために、ガスを使用して腹壁を拡張させることができる。これらの外科処置中、特定の流量、圧力、温度又は湿度等の制御された動作パラメータ下で、手術腔内に送気ガスを導入することが望ましい場合がある。
【０２１８】
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、加湿システムは、本明細書の別の場所に開示する１つ又は複数の成形部材を備える加熱システムを備える。いくつかの実施形態では、加熱システムは、制御された液体の流れを受け取り、加湿システムを通過するガスを加湿するように構成された加熱面を備える。いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、加熱面は、本明細書の別の場所に開示する成形部材の一部を備える。いくつかの実施形態では、システムの（本明細書の別の場所に開示する）１つ又は複数の成形部材に、加熱面の表面温度を測定する１つ又は複数の温度センサが設けられる。温度センサ（及び／又は、流量センサ、湿度センサ等、本明細書に開示する他の任意のセンサ）が、本明細書の別の場所に記載するように成形材料に結合された１つ又は複数の検知領域を有する基板（たとえば、ＰＣＢ）を備えることができる。
【０２１９】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する加湿システムは、以下のような、制御された液体の流れを提供する液体流量コントローラのうちの１つ又は複数と電子通信することができる１つ又は複数のセンサを備えることができる。すなわち、加熱システムにおいて受け取られる液体の制御された流量を調整するように液体流量コントローラに指示し、加熱面の表面温度を調整するように加熱システムに指示する（加熱面の表面温度を調整することにより、既知の気化領域を生成するように制御される）ことにより、呼吸システムを通過するガスの湿度レベルを決定論的に制御する１つ又は複数のハードウェアプロセッサ、及び、加熱面が少なくとも１つの領域において湿潤しているか否かを検出するように構成された１つ又は複数の液体センサである。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の液体センサは、加熱面が加熱面の２つ以上の領域において湿潤しているか否かを検出するように構成された少なくとも２つの液体センサであり得る。少なくとも２つの液体センサは、２つの温度センサであり得る。１つ又は複数の液体センサは、加熱面に、加熱面の上に、加熱面に隣接して、又は加熱面に近接して位置することができ、いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、同じ成形部材の一部であり得る。いくつかの実施形態では、液体は水であり得る。
【０２２０】
いくつかの実施形態では、（本明細書の別の場所に開示する）開示する成形部材及びその部品又は部分は、水を受け取り且つ／又は加熱素子上に水を分配するように構成することができる。加熱素子は、供給流体全体を一度に加熱するか、又は液体のチャンバ等、他の点では過剰な容量の液体を加熱することとは対照的に、必要に応じてガスチャネルと流体連通する。いくつかの実施形態では、入口ガス流量、入口ガス露点温度及び／又はガスチャネル圧力レベルを測定することにより、加熱面への液体の流体流量を決定し、患者に送達すべきガスの所望の出力湿度及び温度レベル（又は出口露点温度）を達成するように制御することができる。コントローラが１つ又は複数のセンサと電子通信するいくつかの実施形態では、コントローラは、湿度及び／又は温度を上昇又は低下させる等、ガスの１つ又は複数のパラメータを自動的に調整することができる。
【０２２１】
図１４Ａを参照すると、呼吸療法システム６００の非限定的な例示的構成が示されている。図示する構成では、呼吸療法システム６００は、流れ発生器６２０を含む。流れ発生器６２０は、たとえば、呼吸療法システム６００を通してガスを押し進めるように適合されたブロワ６２１を有することができる。ブロワ６２１を使用して押し進められるガスとしては、たとえば、呼吸療法システム６００の外部の環境から受け取られる空気（たとえば、「周囲空気」又は「周囲ガス」）及び／又は呼吸療法システム６００と連通しているガス容器（たとえば、図１４Ｃにおけるガスリザーバ６３７を参照）からのガス（たとえば、酸素、窒素、ＣＯ２等）を挙げることができる。流れ発生器６２０からのガスは、ガスに水分を添加するように適合された呼吸加湿システム６０１に且つ／又は呼吸加湿システム６０１を通るように向けられる。呼吸加湿システム６０１は、流れ発生器６２０及び／又は別のガス源からガスを受け取り、患者インタフェース６２２等の出口にガスを導くように適合されたガスチャネル６０２（本明細書では、「呼吸管」又は「吸気管」とも呼ぶ場合がある）を含む。図１４の最上部に示すように（Ｕ→Ｄ）、使用時、ガスは、概して、下流方向に、流れ発生器６２０から呼吸加湿システム６０１まで（たとえば、ガスチャネル６０２を通って）、且つ呼吸加湿システム６０１から出口又は患者インタフェース６２２まで（たとえば、ガスチャネル６０２を通って）移動することができる。いくつかの実施形態では、患者インタフェースは、マスク、鼻取付具、食道気管気道管等を含むことができる。患者インタフェースは、密封型でも非密封型でもあり得る。本明細書の別の場所に開示するように、呼吸ガス送達システムを提供する実施形態の場合、患者インタフェースは、限定されないが、鼻カニューレ（たとえば、マニホールド、鼻プロング等を含む）、フェイスマスク、鼻ピローマスク、鼻マスク及び／又は気管切開インタフェースを含む、任意の好適なインタフェースを含むことができる。呼吸加湿システムの一部が成形部材（たとえば、１つ又は複数のＰＣＢを有する、壁、管、チャンバ等）を備えるいくつかの実施形態では、成形材料を、結合層を介して成形部材の基板に結合することができる。
【０２２２】
図１４Ａに示す非限定的な例示的構成をさらに参照すると、呼吸加湿システム６０１は、使用時に流体を収容する流体リザーバ６０６を含む。この文脈における「流体」は、呼吸ガスを加湿するのに好適である液体又は流動的固体を指すことができ、たとえば、水を含むことができる。流体は、水より揮発性である添加剤を含む水であり得る。流体リザーバ６０６は、計量装置（本明細書では、液体流量コントローラ又は水流量コントローラとも呼ぶ）６１０に流体的に又は他の方法で物理的に連結されている。計量装置６１０は、流体リザーバ６０６から、ガスチャネル６０２内に、又はガスチャネル６０２の外部であるがガスチャネル６０２と空気連通して位置する加湿ハウジング６１５に流体を計量供給するように構成されている。計量装置６１０は、ポンプをさらに含むことができる。ポンプは、たとえば、圧電ダイヤフラムポンプ、蠕動ポンプ、マイクロンポンプ又はプログレッシブキャビティポンプ等、容積型ポンプであり得る。ポンプはまた、制御弁と直列の重力送り装置等、圧送装置であり得る。計量装置は、ウィッキング要素に且つ／又は加熱面に水を制御可能に計量供給する毛細管作用を採用するウィッキング構造体を含むことができる。
【０２２３】
計量装置６１０は、水流量コントローラによって制御することができる。水流量コントローラは、開ループ構成のポンプであり得る。水流量コントローラは、閉ループ構成で流量センサと直列のポンプ又は流れアクチュエータであり得る。水流量コントローラは、約０ｍＬ／分、１ｍＬ／分、２ｍＬ／分、５ｍＬ／分、１０ｍＬ／分、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲（たとえば、２ｍＬ／分〜１０ｍＬ／分の範囲、０ｍＬ／分〜５ｍＬ／分の範囲等）に等しいか又は少なくともそうした値の連続した水の流れを提供することができる。水流量コントローラは、約±１％、±２．５％、±５％、±１０％±１５％、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲に等しいか又は少なくともそうした値の精度で、ある流量の水を提供することができる。
【０２２４】
計量システム６１０を含む水流量コントローラは、加熱素子６１４の表面が完全に湿潤する（飽和する）ことを確実にするように構成することができる（たとえば、加熱素子と電子通信することができる）。完全湿潤面により、湿度の制御を改善することができる。湿潤面はまた、水が、乾燥面の上より湿潤面の上の方が迅速に移動するため、湿度をより迅速に上昇させることができることも意味する。
【０２２５】
水コントローラ又は計量装置６１０において、任意の容積型ポンプを使用することができる。容積型ポンプは、一定量の水を吐出することによって機能し、概して、優れた精度をもたらす。たとえば、蠕動、ダイヤフラム、ベーン、プランジャ等、種々の容積型ポンプのうちの任意のものが好適であり、これらの大部分が、本明細書で企図される流量で機能するように調整することができる。しかしながら、圧電マイクロポンプ（アクチュエータとして圧電素子を使用する小型ダイヤフラムポンプ）及び（ローラを使用して、一定流量で管を通して水を絞り出す）蠕動ポンプが、多くが、本明細書に記載するシステムに対して好適であるサイズ、価格、動作範囲及び出力等ですでに市販されているため、特に有利であり得る。さらに、ポンプの代わりに、制御弁と直列である、重力送り装置等、圧送装置（図１４Ｄを参照）、及び／又はウィッキング／毛細管作用を使用することができる。いくつかの構成では、電子／磁気−流体力学ポンプを使用することができる。
【０２２６】
水流量コントローラが流量センサを含む場合、いくつかの構成では、流量センサは熱式質量流量計であり得る。流量センサは、本明細書の別の場所に開示する基板（たとえば、ＰＣＢ）に結合された成形材料を含むＰＣＢとして提供することができる。これらのセンサは、液体を加熱し、加熱するために必要な電力（たとえば、加熱フロービーズ）若しくは導入された温度勾配、又はこれに対する何らかの変動を測定することによって機能する。別法として、流量センサに対して、（点滴において流量を測定する一般的な方法のように液滴を計数する）滴下装置、狭窄部の前後の圧力降下を測定して流量を計算するために差圧センサ、及び／又は容積型ポンプと同じ原理を使用して流量を検知する容積型センサで置き換えるか又はそれによって補うことができる。
【０２２７】
流体リザーバ６０６は、図示するように、第１流体導管６０８を介して計量装置６１０に接続することができる。第１導管６０８は、計量装置をプライミングされた状態で維持するように構成された逆止弁を有することができる。第１導管６０８はまた、ポンプをプライミングされた状態で維持するように構成された逆止弁も有することができる。第１導管６０８はまた、ポンプ又は水コントローラの故障時に液体の流れを阻止するように、計量装置に通じる導管内に、圧力逃し弁等の安全弁も有することができる。呼吸加湿システム６０１はまた、重量駆動流が水流路に影響を与えないように、リザーバ６０６と計量装置６１０との間に位置決めされた流れ制限デバイスも有することができる。流れ制限デバイスは、流路を圧搾するか又は他の方法で制限する弾性突出部であり得る。計量装置６１０は、第２流体導管６１２を通って加湿ハウジング６１５に流体を計量供給する。いくつかの実施形態では、計量供給された流体は、加湿ハウジング６１５への入口６１６を通って加湿ハウジング６１５に入ることができる。第１導管及び／又は第２導管は、たとえば、成形材料に結合された（たとえば、センサ、加熱トラック等を有する）１つ又は複数の基板を備える、本明細書の別の場所に開示する成形部材を備えることができ、又はそうした成形部材であり得る。
【０２２８】
加熱デバイス又はヒータ６１４が、加湿ハウジング６１５内に（本明細書の別の場所に開示するように結合された成形部材の一部として）、加湿ハウジング６１５に、又はその近くに存在することができる。ヒータ６１４は、ヒータ６１４に計量供給された流体を分配するように構成されたウィッキング要素を有することができる。ウィッキング要素は、型に一致する形状で形成された成形材料（たとえば、本明細書の別の場所に開示するように基板に結合された）成形材料の一部であり得る。いくつかの構成では、ウィッキング要素は、計量供給された流体を、加熱デバイス６１４の表面にわたって均一にウィッキングするように構成されている。ヒータ６１４は、計量供給された流体を、それが使用時に呼吸療法システム６００によってガス流に混入するように気化させるように構成することができる。ヒータ６１４は、加熱面をある温度範囲で維持するように構成することができる。成形材料を通る加熱面の温度は、約３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、９９．９℃、及び／又はこれらの温度を含み且つ／又はこれらの温度にわたる範囲以下であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する成形加熱面は、従来の加熱面とは異なり、実質的な剥離なしに数週間、数カ月又はさらには数年間、１００℃を超える温度まで加熱することができる。
【０２２９】
加熱面は、加熱面に熱を提供するように構成された加熱素子を含むことができる。本明細書の別の場所に開示するように、加熱面及び／又は加熱素子は、結合層を介して成形材料に結合されるＰＣＢの一部であり得る。加熱素子は、回路基板（たとえば、本明細書の別の場所に開示するＰＣＢ）であり得る。回路基板は、（たとえば、図１６Ａ〜図１６Ｃに関して後に示し且つ後記載するように）プリント回路基板であり得る。回路基板（たとえば、ＰＣＢ）は、特に、抵抗素子（たとえば、トレース又はトラッキング）、エッチド箔フィルム、加熱コイル又はＰＴＣ素子を含むことができる。回路基板は、フレキシブル回路基板であり得る。フレキシブル回路基板は、アルミニウム−ポリイミドから作製することができる。回路基板は、複数の抵抗トラックを有することができる。抵抗トラックは銅であり得る。加熱素子は、（たとえば、図１６Ｄ及び図１６Ｅに関して後に示し且つ記載するように）エッチド箔であり得る。加熱素子は、本明細書の別の場所に開示する結合層を介して、基板に結合されるとともに、成形材料と成形され且つ成形材料にカップリングされた、加熱線であり得る。加熱線は、ニクロムであり得る。加熱素子は、正抵抗温度係数（ＰＴＣ）セラミックであり得る。ＰＴＣセラミックは、チタン酸バリウムであり得る。加熱素子は、熱電素子であり得る。熱電素子は、ペルティエ素子であり得る。
【０２３０】
本明細書の別の場所に開示するように、回路基板上の成形材料、マイクロチャネルを有する成形材料、及び（たとえば、ケイ素含有リンカーを含む）結合層を介して基板（たとえば、回路基板）に結合された成形材料により、ウィッキング面を提供することができる。加熱面温度は、少なくとも一部には、加熱素子の抵抗レベル又は他の特徴を求めることによって測定することができる。加熱素子の抵抗レベルを使用して、加熱面の平均温度を示すことができる。加熱素子は、（たとえば、図１６Ｃに関して説明するように）加熱素子の他の領域に供給される電力密度と比較して、加熱素子の指定された領域により高い電力密度を供給するように配置することができる。加熱素子の指定された相対的に高い密度領域は、加熱面への給水の出口に位置することができる。加熱素子の指定された相対的に高い密度領域は、加熱面の水予熱領域に位置することができる。
【０２３１】
呼吸療法システム６００の又は呼吸加湿システム６０１の構成要素は、限定されないが、流れ発生器６２０、計量装置６１０及び／又は加熱デバイス６１４を含む、呼吸療法システム６００の又は呼吸加湿システム６０１の構成要素の動作を制御することができるコントローラ６１８を含むことができる。計量装置６１０は、加湿ハウジング６１５に且つ／又は加熱デバイス６１４に計量供給速度で流体を計量供給するか又は割り当てるように構成することができ、この計量供給速度は、ガスチャネル６０２における過度の水分蓄積の可能性を低減させるか又はなくすように注意しながら、ガスが、呼吸加湿システム６０１を使用している患者が必要とするか又は所望するガス湿度のレベルを表す、所定の、計算された又は推定された湿度レベルに達するように、ガスチャネル６０２を通過するガスの含水率を上昇させる速度である。いくつかの実施形態では、システムにおける１つ又は複数の構成要素を制御することができるコントローラが設けられる。いくつかの実施形態では、コントローラは、たとえば、システムの測定されたパラメータ（たとえば、ガスチャネル６０２を通過するガスの測定された流量、加湿ハウジング６１５の上流の又はガス流路におけるガスの測定された湿度、ガスチャネル６０２における圧力レベルに対応する測定された圧力レベル等）に基づいて、計量装置６１０の計量供給速度を変更する。いくつかの構成では、コントローラによる加熱面への水流量の制御は、ガスチャネルにおけるガスの流量に基づくことができる。加熱面への水流量の制御は、加熱面からの水の蒸発率に基づくことができる。加熱面への水流量の制御は、加熱面の温度に基づくことができ、加熱面の温度は一定温度で維持される。（決定論的コントローラを含む）コントローラに関するさらなる情報は、参照により全体が本明細書に援用される、国際公開第２０１６／０３６２６０号パンフレットとして公開された国際出願ＰＣＴ／ＮＺ２０１５／０５０１２８号明細書に見ることができる。
【０２３２】
有利には、本明細書に開示する成形部材は、システムの１つ又は複数の成形部材の剥離を実質的に防止するか又は遅らせることにより、システム（たとえば、呼吸システム及び／又は送気システム）の寿命を延長することができる。いくつかの態様では、剥離を防止し且つ／又は実質的に遅らせることにより、剥離からもたらされるセンサの腐食、ガス圧の漏れ及び／又は湿度の喪失が防止されるか又は減少する。いくつかの実施形態では、剥離は、デバイス又はその部品の寿命にわたってすべて防止される。他の場合では、本明細書に開示する結合層（たとえば、共有結合及び／又はケイ素含有リンカーを含む結合層）は、約２倍、４倍、６倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍、又は上述した値を含むか又は上述した値にわたる範囲以上、デバイス又はその部品の寿命を（たとえば、剥離を遅らせること等により）延長する。
【０２３３】
いくつかの実施形態では、図示するように、第１流体導管６０８及び第２流体導管６１２は、呼吸加湿システム６０１のさまざまな構成要素に流体を連通させるように構成することができる。図１４Ａに示すように、第１流体導管６０８は、流体リザーバ６０６から計量装置６１０まで流体を流体連通させるように構成することができ、第２流体導管６１２は、計量装置６１０から加湿ハウジング６１５まで流体を流体連通させるように構成することができる。いくつかの構成では、第１流体導管６０８及び／又は第２流体導管６１２は任意選択的である。たとえば、流体リザーバ６０６が、計量装置６１０と直接流体連通している場合、第１流体導管６０８は存在する必要がない。同様に、計量装置６１０が加湿領域６１５と直接流体連通している場合、第２流体導管６１２は存在する必要がない。
【０２３４】
図１４Ｃに示すように、第１流体導管６０８及び／又は第２流体導管６１２は、流体リザーバ６０６から来る流体から、汚染物質、不純物又は他の望ましくない物質を除去するように構成された、１つ又は複数のフィルタ６２８をさらに備えることができる。いくつかの実施形態では、フィルタ用のハウジングは、本明細書の別の場所に開示する成形部材であるか又はそうした成形部材を備える。いくつかの実施態様では、フィルタ６２８は、そのように行うように構成された、第１導管６０８及び／又は第２導管６１２の流体流路内に位置決めされ且つ／又は精密ろ過、限外ろ過又は逆浸透で使用されるように構成された、透過性又は半透過性膜を含む、任意の構造体を含むことができる。第１導管６０８及び／又は第２導管６１２に１つ又は複数のフィルタ６２８が存在することは、加湿ハウジング６１５内に導入される流体の品質が許容可能なレベルにあることを呼吸加湿システム６０１の使用者に確信させるのに役立つことができる。フィルタ６２８のうちの１つ又は複数が長すぎる期間使用された場合、そのフィルタ６２８は交換することができる。いくつかの実施形態では、第１導管６０８及び／又は第２導管６１２もまた（たとえば、汚染された場合）交換することができる。しかしながら、有利には、本明細書に開示する成形部材の頑強な性質により、いくつかの実施形態では、呼吸システム又はその部品の構造に損傷を与えることなく、殺菌剤を用いる且つ／又は殺菌温度（たとえば、１００℃以上）での浄化サイクルを実施することができる。フィルタが交換されるいくつかの実施態様では、フィルタ用の成形ハウジングは、連続使用に対して損傷を受けないままである。フィルタ６２８の寿命は、たとえば、第１導管６０８及び／又は第２導管６１２内又はその上に位置する化学的変色インジケータを通して、使用者に示すことができ、又は、フィルタ６２８は、ガス及び／又は流体に長時間さらされることにより経時的に色が変化する可能性がある。フィルタ２１８は、加湿液の予備分配器としての役割を果たすことができる。
【０２３５】
上述したように、計量装置６１０は、流体リザーバ６０６から加湿ハウジング６１５に流体を計量供給する役割を果たすことができる。計量装置６１０は、たとえば、流体リザーバ６０６から加湿ハウジング６１５まで、たとえば第１導管６０８及び／又は第２導管６１２に沿って、流体を能動的に移送することができる、流体変位ポンプを含むことができる。いくつかの実施形態では、計量装置６１０は、逆に作動するか、又は、加湿ハウジング６１５から流体を引き出すように作用することができる。流体変位ポンプは、たとえば、圧電ダイヤフラムポンプ、蠕動ポンプ、マイクロポンプ又はプログレッシブキャビティポンプ等の容積型ポンプを含むことができる。
【０２３６】
図１４Ｂに示すように、システムは、インライン加湿器として具現化することができる。この実施形態では、加湿システム６０１は、任意の流れ発生システムで使用される呼吸回路に対する拡張機器とすることができ、又は、ガスの流れを発生させるために周囲空気を使用し且つ通常の患者の呼吸に依存する、独立型加湿器とすることができる。
【０２３７】
図示しないいくつかの実施形態では、加熱デバイス６１４は、ガスチャネル６０２の外部に位置決めすることができる。たとえば、加熱デバイス６１４は、別個のコンパートメントに存在することができる。いくつかの実施形態では、このコンパートメントは、本明細書の別の場所に開示する成形部材であるか又はそうした成形部材を含む。コンパートメントは、ガスチャネル６０２に物理的に連結することができるが、ガスチャネル６０２から流体的に隔離することができる。コンパートメント６２４は、コンパートメントとガスチャネル６０２との間に位置決めされた半透膜を使用することによってガスチャネル６０２から流体的に隔離することができる。いくつかの実施態様では、膜は、ハウジングを介してシステムに接続される。いくつかの構成では、半透膜は、流体を通過させないようにすることができるが、気化流体は通過させることができる（それにより、気化流体がガスチャネル６０２を通過するガスと合流することができる）。半透膜と使用される好適な材料の例としては、パーフルオロ化ポリマー又は微細孔を有するポリマーが挙げられ、ともに参照により全体が本明細書に援用される、同一出願人が所有する、２００１年５月８日に出願され「Ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙ  Ｌｉｍｉｔ  ｆｏｒ  ａ  Ｂｒｅａｔｈｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ」と題する、米国特許第６，７６９，４３１号明細書、及び２０１０年１２月２２日に出願され「Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」と題する、米国特許出願第１３／５１７，９２５号明細書に記載されている管において使用されるもの等の材料を含む。使用時、流体は、出口６１６を通ってコンパートメントに計量供給され、（コンパートメント内にさらに位置決めすることができる）加熱デバイス６１４を使用して気化し、半透膜を押し通されて、ガスチャネル６０２を通過する下流に移動するガスと交流することができる。ガスチャネル６０２から出口６１６を流体的に隔離することにより、たとえば、液体の水がガスチャネル６０２内に存在する可能性を低減させることができる。
【０２３８】
計量装置６１０は、必ずしもポンプを含む必要はなく、単に、所定の、所望の又は調節された量で流体を加湿ハウジング６１５に割り当てるように構成された構造体を含む場合があることが理解されるべきである。たとえば、図示しないいくつかの実施形態では、流体リザーバ６０６は、ガスチャネル６０２及び／又は加湿ハウジング６１５の垂直方向上方に吊り下げることができる。流体リザーバ６０６は、電気機械弁と連通することができ、電気機械弁は、コントローラ６１８によって生成される信号に応じて、流体リザーバ６０６から第２流体導管６１２を通って加湿ハウジング６１５までの流体の通過を制御するように部分的に又は完全に開閉することができる。いくつかの実施態様では、流体リザーバは、リザーバ内に成形された１つ又は複数のセンサを（たとえば、１つ又は複数のＰＣＢ上に）備えることができる。いくつかの実施態様では、流体リザーバは、本明細書の別の場所に開示する結合層を介してリザーバの内容物と連通する１つ又は複数のセンサを有する成形部材であり、又はそうした成形部材を備える。
【０２３９】
いくつかの構成では、第２流体導管６１２は存在しない場合があり、流体リザーバ６０６は、加湿領域６１５に（且つ／又は加熱デバイス６１４の又はその近くの場所まで）流体を直接移送するように電気機械弁と協働することができる。限定されないが、微小電気機械システムすなわちＭＥＭＳセンサ等の流体流量センサを使用して、電気機械弁又は第２流体導管６１２を通る流体流量を求めることができる。いくつかの実施形態では、これらのセンサは、本明細書の別の場所に開示するように、本明細書の別の場所に開示する結合層を介してシステム内に成形することができる、ＰＣＢセンサである。流体流量センサからの信号又はそれから導出される値を使用して、たとえば、閉ループ制御を介して電気機械弁の動作を制御することができる。いくつかの実施態様では、流体リザーバ６０６は、ガスチャネル６０２の垂直方向上方にあり得るが、いくつかの構成では、流体リザーバ６０６は、ガスチャネル６０２と同じか又はガスチャネル６０２より低いレベルにあり得る。他の力が、流体リザーバ６０６に作用して、電気機械弁と組み合わせて流体を計量供給することができる。たとえば、呼吸加湿システム６０１は、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１を通過するガスの力を使用して、リザーバ６０６から流体が押し出されるように構成することができる。いくつかの構成では、ガスは、流体リザーバ６０６内の流体に直接作用することができる。いくつかの構成では、流体リザーバ６０６は、流体リザーバ６０６から流体を押し出す（たとえば、ガス発生器６２０から又は別個のガス源からのガスによって充填された）流体充填パウチによって加圧することができる。パウチによってかけられる圧力は、たとえば、ばね又は他の機械的構成によって生成される付勢力を使用して制御することができる。
【０２４０】
いくつかの実施形態では、加熱デバイス６１４は、流体の気化及びガスチャネル６０２を通過するガス流内への混入を促進するように、加熱デバイス６１４上で又はその近くで計量される流体に熱を伝達するように構成することができる。本明細書の別の場所に開示するように、加熱デバイス６１４の特定の形態は限定されず、呼吸加湿システム６０１（又は送気システムなど）と使用されるように、多くの種々の加熱デバイスを構想することができる。いくつかの構成では、加熱デバイス６１４は、電気エネルギーが印加されると抵抗加熱することができる加熱面又は素子を備える（本明細書の別の場所に開示する）成形部材を含むことができる。抵抗加熱プレートは、導電性金属材料から構築することができるが、導電性プラスチックから作製することも可能である。
【０２４１】
コントローラ６１８は、システム６００、６０１の制御可能な構成要素の動作を指示するように構成されたマイクロプロセッサ又は他の何らかのアーキテクチャを含むことができる。いくつかの実施態様では、これらのマイクロプロセッサ又は他のアーキテクチャは、成形部材の一部であるセンサ又は特徴部（本明細書の別の場所に開示する、たとえば、システムの構成要素に接続され、結合層を介して成形材料にカップリングされるＰＣＢ上のセンサ）と通信（たとえば、電子通信）する。いくつかの構成では、限定されないが、計量装置６１０、加熱デバイス６１４及び／又は流れ発生器６２０を含む、１つのコントローラ６１８が、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１（又は他の加湿システム）のすべての制御可能な構成要素の動作を制御することができる。コントローラ６１８は、限定されないが、流れ発生器６２０、呼吸加湿システム６０１、ハウジング６０３及び／又はガスチャネル６０２を含む、呼吸療法システム６００の構成要素内に、上に又は近くに物理的に存在することができる。いくつかの構成では、コントローラ６１８は、呼吸療法システム６００から物理的に別個であり得る。たとえば、コントローラ６１８は、リモートコンピュータ、タブレット、携帯電話、スマートウォッチ又は別のデバイスに位置することができ、コントローラ６１８は、呼吸療法システム６００の制御可能な構成要素の動作を遠隔で指示することができる。いくつかの構成では、複数のコントローラを使用して、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１の制御可能な構成要素を制御することができる。複数のコントローラは、各々、システム６００、６０１の一方又は両方の１つ又は複数の制御可能な構成要素の排他的な制御に向けることができる。いくつかの構成では、システム６００、６０１のうちの一方又は両方の１つ又は複数の制御可能な構成要素の制御は、複数のコントローラによって操作することができる。複数のコントローラは、互いに通信するように構成することができる。
【０２４２】
図１４Ｃに示すように、流量センサが存在することができる。ガスチャネル６０２内に位置決めされたガス流量センサ６３４（図１４Ｃを参照）によって、ガスチャネル６０２を通過するガスの流量を表す流量信号を生成することができる。ガス流量センサ６３４によって生成される信号を処理して、ガス流量値に変換することができる。流量センサは、本明細書の別の場所に開示する成形部材の一部であり得る。加湿ハウジング６１５の上流又は呼吸療法システム６００の外部に位置決めされた（たとえば、図１４Ｃに示すような）湿度センサ６３６により、加湿ハウジング６１５の上流のガスの又は呼吸療法システム６００の外部の周囲ガスの相対湿度又は絶対湿度を表す湿気信号を生成することができる。湿度センサ６３６によって生成された信号を処理して湿気値に変換することができる。
【０２４３】
ガスチャネル６０２内の加湿ハウジング６１５の下流にもまた、さまざまなセンサモジュールを位置決めすることができる。図１４Ｃにおいて論証するように、センサモジュールは、たとえば、流量センサ６３８、湿度センサ６４０（たとえば、絶対湿度センサ及び／又は相対湿度センサを含む）、温度センサ６４１及び／又は圧力センサ６４２を含むことができる。これらのセンサの各々は、個々に又はまとめて、結合層を介して、システムの部品を提供する成形材料に結合することができる。たとえば、（本明細書の別の場所に開示する）成形部材は、チャネル６０２の壁の一部であり得る。成形部材に１つ又は複数のセンサを設けることができる。これらのセンサのうちの１つ又は複数は、（たとえば、ブロワ６２１のモータ速度を含む）ガス流れ発生器６２０の動作の、加熱デバイス６１４の熱出力の、計量装置６１０の計量供給速度の、及び／又は他の何らかの構成要素の制御を含む、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１の構成要素の制御を容易にするように、コントローラ６１８によって使用することができる。
【０２４４】
また、図１４Ｃにおいて論証するように、ガスチャネル６０２内に、（結合層を介してシステムの部品に結合することができる）ガス濃度センサ６３５を位置決めすることができる。ガス濃度センサ６３５は、ガス流において１種又は複数種のガスの濃度を検知するように構成することができる。ガス濃度センサ６３５は、たとえば酸素を検知するように適合された超音波センサを含むことができる。検知されるガスとしては、たとえば、ガスリザーバ６３７からガス濃度調整弁６３９を通ってガスチャネル６０２に導入される酸素、一酸化窒素、二酸化炭素及び／又はヘリオックスを挙げることができる。ガス濃度センサ６３５は、ガス濃度センサ６３５によって生成されたガス濃度信号を使用して、（たとえば、ユーザインタフェース６０５を介してユーザによって入力された）所定の所望のガス濃度に基づいて、（たとえば、閉ループ制御を介して）ガス濃度調整弁６３９を制御することができる。
【０２４５】
いくつかの構成では、図１４Ｃにおいて論証するように、流体センサ６１７は、過熱ガスで患者をやけどさせるのを回避するのに役立つ安全手段として、加湿ハウジング６１５及び／又は加熱デバイス６１４と連通することができる。例示的に、流体センサ６１７は、加湿ハウジング６１５内の且つ／又は加熱デバイス６１４内若しくはその上の流体の存在を検出すると信号を生成するように構成することができる。コントローラ６１８は、流体センサ６１７によって放出される信号を使用して、計量装置６１０の動作及び／又は加熱デバイス６１４の動作を制御することができる。たとえば、計量装置６１０の計量供給速度及び／又は加熱デバイス６１４の熱出力は、流体センサ６１７によって生成される信号の関数に設定することができる。信号が、加湿ハウジング６１５内若しくはその近くにおける、又は、加熱デバイスは加湿流体の薄層で覆われるように意図されているため、加熱デバイスのモジュール領域における、流体の存在を示さない場合、計量装置６１０の計量供給速度を上昇させることができる。同様に、ガスを安全でない温度まで加熱するのを回避するように、信号が、加湿ハウジング６１５内若しくはその近くにおける又は加熱デバイスのモジュール領域における流体の存在を示さない場合、加熱デバイス６１４の熱出力を低減させるか又はゼロに設定することができる。したがって、流体が、加湿領域６１５に且つ／又は加熱デバイス６１４の加熱面に、本来はこうした場所に存在することが予期される場合に存在しないと判断された場合（たとえば、計量装置６１０が上昇する速度で流体を計量供給しようとしている場合）、計量装置６１０及び／又は加熱デバイス６１４の制御に役立つように、流体センサ６１７を使用することができる。いくつかの構成では、呼吸療法システム６００又はその構成要素（呼吸加湿システム６０１を含む）は、使用者に（たとえば、流体リザーバ６０６を再充填することにより）状況を是正するべきであることを知らせるという判断がされると、アラームを生成するか又は使用者に（たとえば、ユーザインタフェース６０５を介して）メッセージを伝達するように構成することができる。
【０２４６】
いくつかの構成では、流体センサ６１７は、静電容量式流体センサを含むことができる。加熱デバイス６１４の加熱面が存在する場合、静電容量式流体センサは、たとえば、加熱面の両側に位置決めされた一対の導電性センス電極を含むことができる。導電性センス電極が回路内に接続され、電圧が印加される場合、回路の静電容量は、水の存在又は不在に応じて変化する。回路の静電容量は、たとえば、標準ＡＣ測定回路を使用して測定することができる。流体の存在を判断するために、超音波又は光レベル検知システムを含む他の多くの検知システムも使用することができる。静電容量式流体センサ又はその一部を、適所に成形するか、又は結合層を介して成形材料に結合することができる。
【０２４７】
呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１のさまざまな構成要素を制御するために、コントローラ６１８はさまざまなセンサモジュールを利用することができる。センサモジュールは、圧力、ガス流量、温度、絶対湿度、相対湿度、エンタルピー、ガス組成、酸素濃度、二酸化炭素濃度、周囲温度及び／又は周囲湿度を含む、ガスチャネル６０２内の又は呼吸療法システム６００内の、その周囲の又は近くの他の場所で（ガス入口６２３、ガス出口６２７、患者インタフェース６２２内若しくはその近く、又は、加湿ハウジング６１５、その上流及び／若しくは下流を含む）ガスのさまざまな特徴を検出する、１つ又は複数のセンサを含むことができる。これらのセンサ及び／又はセンサモジュールのうちの１つ又は複数を使用して、たとえば、流れ発生器６２０の制御（流れ発生器６２０によって下流に押し出されるガスの圧力及び／又は流量の制御を含む）、加熱デバイス６１４の熱出力の制御（加熱デバイスの温度の制御を含む）、及び／又は計量装置６１０の計量供給速度の制御（計量装置６１０に印加される電力及び／又は電流の制御を含む）を容易にすることができる。これらのセンサを、（本明細書の別の場所に開示する）成形部材内に成形することができる。いくつかの構成では、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１を使用する患者の呼吸活動は、上に又は本開示の別の場所に記載するセンサ又は検知モジュールのうちの１つ又は複数を使用して、決定し、推定し、又は計算することができる。コントローラ６１８は、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１のさまざまな構成要素を、それら構成要素が決定された呼吸活動又は呼吸状態に基づいて動作するように制御することができる。
【０２４８】
いくつかの構成では、流れ発生器６２０は、例えば、圧縮ガス（たとえば、空気、酸素など）の供給源又は容器を含むことができる。容器が使用される場合、容器は、容器から出るガスの流量を制御するように調整することができる弁を含むことができる。いくつかの構成では、流れ発生器６２０は、ブロワ６２１の代わりに、こうした圧縮ガス源及び／又は別のガス源を使用することができる。いくつかの構成では、流れ発生器６２０は、ブロワ６２１と併せて、こうした圧縮ガス源及び／又は別のガス源を使用することができる。ブロワ６２１は、電動ブロワ若しくはベローズ構成、又はガス流を発生させるように適合された他の何らかの構造体を含むことができる。いくつかの構成では、流れ発生器６２０は、ガス入口６２３を通して大気ガスを引き込むことができる。いくつかの構成では、流れ発生器６２０は、ガス入口６２３を通して大気ガスを引き込むとともに、同じガス入口６２３を通して又は異なるガス入口（図示せず）を通して他のガス（たとえば、酸素、一酸化窒素、二酸化炭素など）を受け入れるように適合させることができる。いくつかの構成では、図１４Ｂにおいて論証するように、流れ発生器６２０は存在しない場合があり、加圧されない周囲空気のみが加湿され出口／患者インタフェース６２２に導かれるように、呼吸療法システム６００を構成することができる。
【０２４９】
いくつかの構成では、図１４Ｃにおいて論証するように、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１は、（たとえば、ガスチャネル６０２内に位置決めされた）電磁放射発光体６５１を備えることができる。発光体６５１は、紫外線光源（たとえば、ＵＶ  ＬＥＤ）、マイクロ波発光体、又はガス流路を滅菌するように構成された他の何らかの放射線発光体を含むことができる。ガスが呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１を通過する際に通る通路を滅菌する手段により、望ましくない病原体の導入による患者感染の問題を低減させることができる。この発光体は、成形部材として設けることができる（たとえば、発光体は、結合層を介してシステムの成形材料に結合されるＰＣＢの一部であり得る）。
【０２５０】
いくつかの構成では、図１４Ｃにおいて論証するように、呼吸療法システム６００及び／又は呼吸加湿システム６０１は、ガス加熱領域６３２を含むことができる。ガス加熱領域６３２は、ガスチャネル６０２を通過するガスを、ガスが加湿ハウジング６１５に達する前に予熱することができる。ガスが、加湿される前に予熱される場合、加湿の効率を向上させることができる。ガス加熱領域６３２は、たとえば、ガスチャネル６０２の内壁及び／又は外壁の中、上、周囲又は近くに存在する、ＰＣＢ上の１つ又は複数の抵抗加熱線又は加熱素子を含むことができる。ガス加熱領域６３２は、コントローラ６１８によって制御され且つコントローラ６１８と電気通信することができ、コントローラ６１８は、たとえば、本開示の別の場所に記載する加熱デバイス６１４の熱出力の制御と同様の方法で、センサ信号を使用してガス加熱領域６３２の熱出力を制御することができる。コントローラ６１８は、ガスが、約３１℃〜約４３℃の温度で、ガス出口６２７、患者インタフェース６２２に、又は患者に達するように、ガス加熱領域６３２の温度及び／又は熱出力を制御することができる。場合により、ガス加熱領域６３２がガス出口６２７又は患者インタフェース６２２から遠い方である場合、ガス加熱領域６３２は、（ガスがたとえばガスチャネル６０２に沿って進む際に温度損失があるため）ガスが所望の温度でガス出口６２７、患者インタフェース６２２又は患者に達するように、約３７℃〜約４３℃より高い温度までガスを加熱することができる。いくつかの実施形態では、ガス加熱領域６３２又はその一部の加熱デバイスは、結合層を介してシステムの成形材料に成形することができる。
【０２５１】
ガス加熱領域６３２は、ガス加熱素子を含むことができるガス予熱器を含むことができる。ガス加熱素子は、（図１５Ａ〜図１５Ｃに示すように）印刷回路基板であり得る。本明細書の別の場所に開示するように、ＰＣＢは、成形部材の一部とすることができ、結合層を介して成形材料と成形することができる。ＰＣＢは抵抗素子を有することができる。ガス加熱素子は、エッチド箔フィルムであり得る（たとえば、図１５Ｄ及び図１５Ｅを参照）。ガス加熱素子は加熱コイルであり得る。ガス加熱素子はＰＴＣセラミックであり得る。呼吸加湿システム６００は、温度センサを有することができる。温度センサは、ガスチャネル内のガス予熱器の下流に位置決めすることができる。温度センサは、ガス予熱器の下流に位置決めされた温度センサの代わりに又はそれに加えて、ガスチャネル内のガス予熱器の上流に位置決めすることができる。ガス加熱素子の特徴付けを使用して、ガスの温度を決定することができる。ガス加熱素子に供給される電力レベルの制御は、ガスチャネル内のガス予熱器の下流に位置決めされた温度センサによって提供される情報に基づくことができる。ガス加熱素子に供給される電力レベルの制御は、ガス流量センサにより、且つガスチャネル内のガス予熱器の上流に位置決めされた温度センサにより提供される情報に基づくことができる。ガスの所望の下流温度は、加熱面からの水の蒸発率に基づいて決定することができる。本明細書の別の場所に開示するように、加熱面は、加熱面に熱を提供するように構成された加熱素子を含むことができる。加熱素子は、複数の抵抗トラックを含むことができる。加熱素子は、プリント回路基板であり得る。プリント回路基板は抵抗素子を有することができる。加熱素子は、エッチド箔フィルムであり得る（図１５Ｄ及び図１５Ｅを参照）。同様に、本システムはまた、水流を予熱することも含むことができる。これは、水源を加熱し、水供給ラインを加熱し、又はヒータプレートに特別なゾーンを有することのいずれかによって行うことができる（たとえば、水は、気化領域に達する前に水予熱器の上でウィッキングされるか、又は、初期領域がより高い電力密度を有する）。これらの熱源の各々は、加湿システムの成形部材の一部（たとえば、結合層を介して成形材料に結合されたＰＣＢの部分）であり得る。
【０２５２】
入口調節及び試験は、入口ガス周囲湿度、入口ガス流量、入口ガス温度、及びガスチャネルの圧力レベルを測定するように構成された１つ又は複数の入口センサを含む、ガス供給場所における又はその近くの入口サブシステムを含むことができる。ガスが、所望の温度で加湿場所に達するように、ガスチャネルに入り且つ通過する際に、ガスを所望の（所定の）温度まで予熱するために、ガス供給場所に又はその近くに入口ガスヒータも設けることができる。ガスを別個に予熱することにより、加湿領域において加熱素子に供給されるエネルギーを使用して、加湿流体を気化させることができ、それにより、ガスチャネルにおいて（ガス予熱器から顕熱を供給することにより）ガスを加熱する機能と、（加熱素子から潜熱を提供することにより）ガスを加湿する機能とが分離される。有利には、こうした機能の分離により、加熱素子を、より低い温度レベルに対応するより低い電力レベルで動作させることができ、それにより、呼吸加湿システムの動作がより安全且つより効率的になる。さらに、システムが、流体リザーバ全体又は必要な容積を超える著しい容積を加熱するシステムより、変化に対してより反応が速いように、加熱ガスの温度を迅速に変化させることができる。液体流量コントローラが、流体が、加湿領域に、より具体的には加熱素子に計量供給される速度をモニタリングし且つ制御する加湿流体流量制御サブシステムを含むことができる。流体流量センサが、加湿流体の流量を測定し、測定値を流体流量コントローラに提供する。いくつかの実施形態では、コントローラは、測定された流体流量を（事前定義し、推定し、又は決定論的に導出することができる）所望の流体流量と比較し、それに従って計量装置に対する電力レベルを調整する。いくつかの実施形態では、加湿流体は、気化のために加熱素子に供給される前に予熱されて、加湿流体を気化させるために加熱素子が必要とする潜熱の量を低減させる。流体リザーバを加熱すること、流体供給ラインを加熱すること、又は気化領域に達する前に加熱素子の特別な流体予熱ゾーンを有することを含む、加湿流体を予熱するさまざまなモードを使用することができる。いくつかの実施形態によれば、加湿流体の逆流を防止するために、流体供給ライン内の計量装置の前に逆止弁が配置される。いくつかの実施形態では、他のあり得る原因とともにポンプ故障に起因するライン内の圧力を逃すために、流体供給ライン内の計量装置の前に安全弁が配置される。ヒータプレートコントローラが、加熱素子の温度をモニタリングし且つ制御する被加熱面サブシステムを含むことができる。加熱面が、加湿流体が分散され、加熱面によって提供される熱エネルギーによって気化する領域を含む。加熱面の少なくとも一部の上にウィッキング要素が設けられる。ウィッキング要素は、流体を気化させるように熱を供給する加熱面の１つ又は複数の部分にわたり、厚さを有する加湿流体の層を受け取り且つ分配するように構成される。ウィッキング要素としては、（たとえば、加熱面上に結合層を介して成形され且つ結合される）マイクロ流体チャネルを含む、紙、布、マイクロファイバ又は微細構造体を挙げることができる。加熱面としては、数例挙げると、加熱プレート、抵抗加熱プレート、又は抵抗トラックを有する回路基板を挙げることができる。いくつかの実施形態では、加熱面は、本明細書の別の場所に開示するように、成形材料、たとえば熱可塑性材料で成形される回路基板である。いくつかの実施形態では、複数の加熱面又はゾーンを使用することができる。各加熱面は、同じ温度レベルでも異なる温度レベルでも維持することができる。加熱面温度センサが、加熱面と熱接触し、加熱面温度コントローラと通信する。同様に表面温度コントローラと通信する表面ヒータが、加熱面の構成に応じて、加熱面、又は複数の加熱面若しくはゾーンの温度を制御するように構成される。
【０２５３】
図１６Ａは、本開示の１つの実施形態による一例の一体化された加湿システム７００の斜視図である。図１６Ｂは、加湿システム７００の空気流を示す縦断面図である。図１６Ｃは、加湿システム７００の水流を示す縦断面図である。図１６Ｄは、加湿システム７００の水平断面図である。いくつかの構成では、加湿システム７００は、周囲空気を使用し、且つガス流を発生させるために通常の患者の呼吸に依存する独立型加湿器であり得る。いくつかの構成では、加湿システム７００は、任意の流れ発生システムと、たとえば換気装置と使用される、呼吸回路に対する拡張機器であり得る。図１６Ｅ及び図１６Ｆは、一体化システムにおける流れ発生システムと使用されるように設置された加湿システム７００を示す。
【０２５４】
図１６Ａに示すように、加湿システム７００は、ハウジング７０３、ガス入口７３１、ガス出口７３３を含む。ガス入口７３１は、加湿システム７００内にガスを受け取るように構成されている。いくつかの構成では、ガス入口７３１は、ガス入口管、流れ発生システム又は他のガス源と接続するように適合されている。ガス出口７３３は、加湿システム７００から出て患者まで加湿ガスを送達するように構成されている。いくつかの構成では、ガス出口７３３は、ガス出口管、たとえば、患者インタフェース（たとえば、カニューレ）に接続された呼吸管に接続するように適合されている。加湿システム７００はまた、水流量コントローラから加湿システム７００内に受け取られる水を可能にするように構成された１つ又は複数の水入口７０８も含む。いくつかの実施形態では、加湿システム７００は、水用の入口及び出口を含む。いくつかの実施形態では、システム内に投入されるすべての水がガスを加湿するために気化するため、入口のみを含む。加湿システム７００はまた、システムに電力を供給し、システムのさまざまな構成要素と通信する、電気コネクタ７５１も含む。加湿システムは、加熱呼吸管及び内蔵センサに電力を提供する役割を果たすことも可能であり、この設計は、電力又は通信を必要とする下流システム構成要素のためのコンジットとして作用する。図１６Ｂは、図１６Ａの加湿ハウジングの空気流を示す縦断面図である。図１６Ｂに示すように、ハウジング７０３は、ガス流路７３８を画定する。この構成では、ガスは、ガス入口７３１で加湿システム７００に入り、内壁７３７によって下方に向けられる。内壁７３７の底部の開口部７３８により、ガスは、内壁７３７の他方の側まですすむことができ、ガスは、上方に且つガス出口７３３において加湿システム７００から出るように向けられる。ハウジング７０３は、内部バッフル７０５を含むことができる。流路７３５に沿って、ガスは、加熱素子７１４から気化する気化水によって加湿される。加熱素子７１４は、図１６Ａではガス入口７３１を通して部分的に見ることができ、図１６Ｃ及び図１６Ｄでは加熱素子７１４の断面が可視である。加熱素子７１４の構成例を、図１５Ａ〜図１５Ｃに関して加熱素子８００として説明する。いくつかの実施形態では、呼吸加湿システムのハウジング、入口、出口等の任意の部分が、１つ又は複数のＰＣＢを含むことができる成形部材を備える。
【０２５５】
図１６Ｃは、図１６Ａの加湿ハウジングの水流を示す縦断面図である。図示する構成では、入口７０８から入る水は、加熱素子７１４と接触するようにチャネル７１８を通って分配される。図示する構成では、チャネル７１８は、内壁７３７内に部分的に位置する。図示するように、加熱素子７１４の大部分又は実質的にすべてが、結合層を介して加熱デバイスの基板に結合することができる成形材料内に封入されている（たとえば、囲まれ、密閉されている等）。図１６Ｄは、図１６Ａの加湿ハウジングンの水平断面図である。図１６Ｄに示すように、加熱素子７１４は、ハウジング７０３を第１方向に分割することができ、内壁７３７は、ハウジング７０３を、第１方向に対して直交する第２方向に分割することができる。したがって、加熱素子７１４は、流路内に浸漬される。いくつかの構成では、この構成により、有効に表面積が２倍になり、出力効率が劇的に上昇し、表面温度読取がより正確になり、ハウジング７０３を比較的低温で（したがって、安全に）維持することができる。図１６Ｄの実施形態では、空気流路内にバッフル７０５が含まれている。
【０２５６】
図１６Ｅ及び図１６Ｆは、流れ発生システム７９０の一実施形態と使用されるように設置された加湿システム７００を示す。流れ発生システム７９０は、外部ガス源に接続するガス入口７９１と、加湿システム７００のガス入口７３１に接続するように適合させることができるガス出口７９３とを含むことができる。図示する構成では、流れ発生システム７９０は、複数の入口制御部７９５を含む。いくつかの構成では、流れ発生システム７９０は、Ａｕｃｋｌａｎｄ、ＮＺのＦｉｓｈｅｒ＆Ｐａｙｋｅｌ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅから入手可能なＡｉｒｖｏであり得る。いくつかの実施形態では、流れ発生システムの１つ又は複数の部品（たとえば、フローチューブ等）は、システムの（本明細書の別の場所に開示する）成形部材内に結合層を介して成形材料と成形され且つ成形材料にカップリングされたセンサを備える。
【０２５７】
図１５Ａは、本開示の一実施形態による加熱素子８００の一実施形態の斜視図である。図１５Ｂは、加熱素子８００の上面図である。図１５Ｃは、加熱素子８００の部分上面図である。いくつかの構成では、本明細書の別の場所に開示するように、図１６Ａ〜図１６Ｆに関して上述した加湿システム７００の加熱デバイス８１４として、又は本明細書に記載する他の任意の加熱デバイス（たとえば、図１４Ａ〜図１４Ｃの加熱デバイス６１４）として、プリント回路基板加熱素子８００を使用することができる。
【０２５８】
本明細書の別の場所に開示するように、加熱素子８００は、加熱を提供するプリント回路基板８０１を含むことができる。プリント回路基板８０１は、複数の抵抗トラック８１１を含むことができる。抵抗トラック８１１は、銅及び／又はアルミニウムであり得る。加熱素子８００の外面は、ウィッキング面を含むことができる。ウィッキング面は、プリント回路基板８０１上に成形材料によって提供する（且つ結合層を介して結合する）ことができる。成形材料は、内部にマイクロチャネルを有することができる（マイクロチャネルについてはより詳細に後述する）。成形材料は、本明細書の別の場所に開示する熱可塑性材料とすることができ、且つ／又は熱硬化性材料とすることができる。加熱素子８００は、モジュールゾーンを有することができる。たとえば、図示する実施形態では、抵抗トラック８１１は、３つのモジュールゾーン８０３、８０５Ａ、８０５Ｂに分割される。いくつかの構成では、モジュールゾーン８０５Ａ及び８０５Ｂは、直列に接続される。いくつかの構成では、加熱素子８００は、図１５Ｃに関して記載するように、水を予熱するように構成された第１ゾーンと、水を気化させるように構成された第２ゾーンとを有することができる。単一のゾーンを湿潤させることができ、その単一のゾーンに電力を供給することができる。これにより、コントローラに柔軟性が与えられる。別法として、ヒータ面全体に電力を供給することができ、隔離されたゾーンを操作するのではなく、ヒータ面全体を湿潤させた状態で維持することができる。
【０２５９】
図１５Ｂに示すように、加熱素子８００は、呼吸加湿システムのさらなる構成要素に電力を供給するために使用することができる（電力伝送又は通信のいずれかのための）電気接点８５７を含むことができる。加熱素子の残りの部分を成形材料で覆う（たとえば、成形材料によって封入する）ことができるが、これらの電気部品は、成形材料の壁又は表面にわたる場合があり、たとえば、加湿システムの加湿チャンバの外部の電気導管などに接続される場合がある。いくつかの実施形態では、電気接点８５７は、加熱呼吸管（ｈｅａｔｅｄ  ｂｒｅａｔｈｉｎｇ  ｔｕｂｅ）（ＨＢＴ）に電力を提供することができる。別の例として、電気接点８５７は、追加のセンサ（たとえば、結合層を介して成形材料に成形し結合することができる、温度センサ、圧力センサ、又は本明細書に記載する他のセンサ）に電力を供給するか又はそれらと通信するために使用することができる。
【０２６０】
いくつかの実施形態では、マイクロチャネルはウィッキング面を提供することができる。ウィッキング面は、ガスの予熱と相乗作用的に機能して、加熱面が比較的低温で維持されるようにすることができる。これは、低い温度ほど必要な蒸気フラックスを発生させるためにより広い表面積を必要とし、面積が広いほど、気化のために加熱面のより多くを採用するように液体を分散させるより効率的な機構を必要とするためである。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、表面上に形成された小さい尺度の（たとえば、マイクロスケールの）溝であり得る。表面は、平坦である場合も湾曲している場合もある。いくつかの構成では、マイクロチャネルは高秩序であり得る。いくつかの構成では、マイクロチャネルはあるパターンで配置されている（たとえば、格子構造パターンの１つの例を示す図１７Ａと、放射状パターンの１つの例を示す図１７Ｂとを参照されたい、これらの例は非限定的であり、他のパターンがあり得る）。いくつかの構成では、マイクロチャネルの目的は、表面にわたって液体を分散させ、それにより、所与の体積に対してその表面積を増大させることである。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、それらの長さに沿って実質的に均一な断面プロファイルを有する。たとえば、マイクロチャネルは、円形又は半円形、楕円形又は半楕円形、矩形、三角形（Ｖ字型）又は台形断面を有することができる。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、丸みを帯びた縁部及び／又は角部を含むことができる。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、マイクロチャネルの長さにわたって変化する可変断面輪郭を有することができる。たとえば、マイクロチャネルは、その長さに沿ってより深く且つ／又は広くなることができる。マイクロチャネルは、環境に通じる少なくとも１つの面を含む「開放」マイクロチャネルであり得る。たとえば、マイクロチャネルは、表面内に形成されたＶ字型溝である場合があり、マイクロチャネルの中又は上の液体は、少なくともＶの開放面において環境に通じることができる。こうしたマイクロチャネルは、マイクロチャネルの開放面が、気化した液体の行く場所を提供するため、液体の気化を促進することができる。たとえば、開放マイクロチャネルの開放面は、ガス通路に通じることができる。マイクロチャネルの上又は中の液体は気化することができ、気化した液体は、ガス通路を通って流れるガスに混入することができる。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、約１μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍ、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以下の（高さとみなすことも可能である）深さを有することができる。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、約１μｍ、１０μｍ、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍ、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以下の幅を有することができる。いくつかの構成では、マイクロチャネルの側壁の勾配は、０〜４５度の範囲であり得る。本明細書で用いる場合の側壁の勾配は、壁と垂直面との間（言い換えれば、壁と、マイクロチャネルが形成されている面に対して垂直に延び��軸との間）で測定される。すなわち、０度の壁勾配は、全体的に垂直な壁を表す。たとえば、マイクロチャネルの側壁が０度の壁勾配を含む場合、マイクロチャネルは実質的に正方形状である可能性があり、正方形の頂部が開放している可能性がある。別の例では、マイクロ溝の側壁が４５度の壁勾配を含む場合、マイクロチャネルは、勾配側壁が直接交差する場合は実質的にＶ字型であり、又は、側壁がマイクロチャネルの水平平坦底面と交差する場合は実質的に台形形状である可能性があり、マイクロチャネルの頂部が開放している可能性がある。いくつかの構成では、マイクロチャネルの側壁の勾配は、５〜２０度での範囲であり得る。マイクロチャネルは、ウィッキング（毛細管作用）により、又は状況により、チャネルを通る液体の重力流により、液体を拡散させることができる。いくつかの構成では、マイクロチャネルは、表面の上方に延在する突出部によって画定することができ、その場合、マイクロチャネルは、突出部の間の空間によって形成される。
【０２６１】
いくつかの構成では、加熱素子８００は、加熱素子８００の表面の温度を測定する１つ又は複数のセンサを含む。１つ又は複数のセンサは、サーミスタ８２１であり得る。いくつかの構成では、加熱面温度は、少なくとも一部には、加熱素子８００の抵抗レベル又は他の特徴を求めることによって計算することができる。加熱素子の抵抗レベルを使用して、加熱面の平均温度を示すことができる。加熱素子は、加熱素子の他の領域に供給される電力密度と比較して加熱素子の指定された領域により高い電力密度を供給するように配置することができる。加熱素子の指定された相対的に密度の高い領域は、加熱面への水供給の出口に位置することができる。加熱素子の指定された相対的に密度の高い領域は、加熱面における水予熱領域に位置することができる。呼吸加湿システムは、ガスチャネルの出口場所に温度センサを含むことができ、これは、安全確認として作用することができる。
【０２６２】
抵抗トラック８１１及び／又はセンサ、たとえばサーミスタ８２１は、プリント回路基板８０１の（たとえば、ＰＣＢの成形材料封入部分からチャンバ（たとえば、加湿チャンバ）の外部領域までわたることができる）接点領域８５１に位置決めされた電気接点８５２に電気的に接続することができる。接点領域８５１は、加湿システム７００の電気コネクタ７５１と嵌合するように位置決めすることができる。
【０２６３】
いくつかの構成では、加熱素子８００は、水に幾分かの「予熱」を提供するように構成されている。これは、いくつかの構成では、単に、水が導入される領域においてトラック（したがって電力）密度を増大させることによって、達成することができる。このゾーンは、小さい領域内で水を加熱するために必要な追加の量だけ増大した電力密度を有する。たとえば、図１５Ｃに示すように、水が場所８０８において加熱素子８００に導入され、加熱素子の表面が、矢印の方向において加熱素子８００にわたって水をウィッキングするように構成されている場合、加熱素子８００は、場所８１８及びその周囲の（言い換えれば、水が導入される場所８０８に近い）場所において相対的に高い密度の抵抗トラッキング８１１を含み、場所８２８の周囲の（言い換えれば、場所８１８から遠い）場所において相対的に低い密度の抵抗トラッキング８１１を含むことができる。いくつかの実施形態では、空気及び／又は水は、加熱素子によって予熱される。水に対して予熱を提供する別の選択肢は、水供給ラインに（すなわち、ポンプ／流量センサと表面へのカップリング部との間に）ヒータを含めることであり、これは、加熱素子８００の表面と同じ温度まで水を加熱する、水流と熱接触する、ＰＴＣ（正温度係数）素子、若しくは加熱コイル、又は他の任意のヒータであり得る。加熱素子８００について水を加熱することに関して上述したが、同様の加熱素子８００を、たとえばガス予熱器として、ガスを加熱するためにも使用することができる。
【０２６４】
図１５Ｄは、本開示の一実施形態による加熱素子８００Ａ、８００Ｂの２つの代替的な実施形態の上面図を示す。加熱素子８００Ａ、８００Ｂは、エッチド箔フィルム８０１Ａ、８０１Ｂを含むことができる。エッチド箔フィルム８０１Ａ、８０１Ｂは、複数の抵抗トラッキング８１１Ａ、８１１Ｂを含むことができる。加熱素子８００Ａ、８００Ｂは、各々、電気接続部８５１Ａ、８５１Ｂも含むことができる。これらの電気接続部は、加熱素子のオーバーモールド部分の外側に位置することができる。たとえば、本明細書の別の場所に開示するように、ＰＣＢの加熱部分は、成形材料によって封入され且つ結合層を介して成形材料に融着される、システムのチャンバの内側にあり得るが、電気導管はそのチャンバの外側にある。いくつかの実施形態では、円形実施形態８００Ｂは、（たとえば、図４Ａに示すような）チャンバ加湿システムの底面又は上面を提供することができる。図１５Ｅは、丸められた形態にある加熱素子８００Ａの一実施形態を示す。
【０２６５】
いくつかの構成では、加湿システムは、加熱素子に加湿流体を供給するさまざまな構成要素、たとえば、分配及び／又はウィッキングシステムを含む。いくつかの構成では、加熱素子表面にその表面全体にわたって水を供給すること、言い換えれば、表面を飽和状態にすることが好ましい。いくつかの実施形態では、分配／ウィッキングシステムは、流量を維持することができる。いくつかの構成では、その分配器が、加熱素子を飽和状態で維持するために十分高速で水をウィッキングすることができない場合、表面上に水を分配するというだけでは十分でない。いくつかの構成では、分配器は、約０ｍＬ／分〜約５ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約４ｍＬ／分及び約２ｍＬ／分〜約３ｍＬ／分の液体流量を維持することができる。
【０２６６】
分配及び／又はウィッキングシステムは、２つの部分、すなわち、表面にわたって水を分配するウィッキング面と、水源を表面に１つ又は複数の点で接続するカップリング部とを含むことができる。カップリング部もまた、水分配のうちの幾分かを（たとえば、点ではなく領域又は線にわたって水を結合することにより）行うことができる。カップリング及びウィッキングの両方に使用することができる技術としては、限定されないが、布／紙（たとえば、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｈｙｄｒｏｋｎｉｔ）；マイクロチャネル；親水性コーティング（たとえば、Ｌｏｔｕｓ  Ｌｅａｆ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＨｙｄｒｏＰｈｉｌ）；毛細管／接触芯（カスタム設計）及び／又は多孔質ポリマー（たとえば、Ｐｏｒｅｘファイバ）が挙げられる。いくつかの構成では、ウィッキング面は、マイクロチャネル面とすることができ、それは、他のあり得る構成があるが特に、１つの方向のみの平行なチャネル；より多数の主チャネルに接続された分配チャネルの小さい組；及び／又は単一点から放射状に分散されるチャネルを含むことができる。ウィッキング面はまた、吸収性繊維若しくは紙、超親水性コーティング面又は薄い多孔質媒体でもあり得る。
【０２６７】
図１７Ａは、本開示の一実施形態による格子構造マイクロチャネル水分配パターン９００Ａの一実施形態を示す図である。分配パターン９００Ａは、水投入領域９０１Ａ、第１マイクロチャネル９０２Ａ及び第２マイクロチャネル９０３Ａを含む。第１マイクロチャネルは、第２マイクロチャネルに水を分配する分配チャネルとしての役割を果たすことができる。第２マイクロチャネルは、表面にわたって水を分配する。格子構造マイクロチャネル水分配パターン９００Ａは、加熱素子８００の表面に（たとえば、基板としてのＰＣＢに結合層を介して成形され且つ結合される成形材料として）適用することができる。格子構造マイクロチャネル水分配パターン９００Ａは、本明細書に記載するウィッキング要素の１つの例である。いくつかの構成では、第１マイクロチャネル９０２Ａは、水を第１方向に移動させ、第２マイクロチャネル９０３Ａは、水を、第１方向に対して直交する第２方向に移動させる。しかしながら、格子構造マイクロチャネル水分配パターンは、第２マイクロチャネルに対して他の位置で向けられた第１マイクロチャネルを含むように変更することができる。いくつかの構成では、格子構造マイクロチャネル水分配パターンは、第１マイクロチャネルのみ、又は第２マイクロチャネルのみを含む。概して、格子構造マイクロチャネル水分配パターンは、マイクロチャネルが水を分配する、すなわち、水がいくつかの分配チャネルに供給され、そうした分配チャネルが、表面の大部分にわたってウィッキングする多くのチャネルに分裂するシステムである。
【０２６８】
図１７Ｂは、本開示の一実施形態による放射状マイクロチャネル水分配パターン９００Ｂを示す。図１７Ｂは、蛍光色素をウィッキングする放射状マイクロチャネルを示す映像から取得された静止画像である。蛍光色素は、中心点９０１Ｂ上に滴下され、チャネルにより外向きにウィッキングされた。放射状マイクロチャネル水分配パターン９００Ｂは、水が導入される中心点９０１Ｂから放射状に広がるマイクロチャネルを含む。いくつかの構成では、チャネル密度を同じに維持するために、マイクロチャネルは、中心点９０１Ｂから四方に広がるように分裂することができる。放射状マイクロチャネル水分配パターン９００Ｂはまた、円周方向に延在するマイクロチャネルも含むことができる。
【０２６９】
図１８Ａは、本開示の一実施形態によるガラススライド連結部１０３１を含む呼吸加湿システム１０００の一実施形態の斜視軸方向断面図である。図１８Ｂは、図１８Ａの呼吸加湿システム１０００の斜視側断面図である。図１８Ｃは、図１８Ａの呼吸加湿システム１０００の側面図である。図１８Ｄは、図１８Ａの呼吸加湿システム１０００の斜視組立軸方向図である。ガラススライド連結部１０３１は、接触角／毛細管ライン分配器とみなすことができる。図示する実施形態では、呼吸加湿システム１０００は、ガス入口１００１及びガス出口１００３を含み、それらの間にガス流路１００５が延在している。ガスは、入口１００１から出口１００３まで移動する際、流路１００５内で加湿される。呼吸加湿システム１０００はまた、水源からシステム内に水を供給するように適合されたマイクロポンプ１０２１も含む。水は、マイクロポンプ１０２１から送水管入口１０２１を介して流路１００５内に送り込まれる。呼吸加湿システムは、ガラススライド連結部１０３１をさらに含み、それは、加熱素子１０１４の表面１０３３に対して鋭角１０２５（図１８Ｃを参照）で保持されている。表面１０３３は、矢印の方向に且つガラススライド１０３１に対して垂直に延在するマイクロチャネルを含む。給水管１０２３は、ガラススライド連結部１０３１と表面１０３３との交差部に配置されている。ガラススライド連結部１０３１と表面１０３３との間の鋭角１０２５（図１８Ｃを参照）により、水は、交差部に沿ってウィッキングされ、その後、マイクロチャネルによって表面１０３３にわたってウィッキングされる。特に、連結部１０３１は、ヒータ素子１０１４を一方の側のみで露出させるが、いくつかの構成では、この設計は、ヒータ素子１０１４を両側で露出させるように変更することができる。呼吸加湿システム１０００はまた、ガス流路１００５にハニカムガスディフューザ１０４５も含むことができる。本明細書に記載する加熱素子は、結合層を含む成形部材を提供するように成形材料と成形される部分ＰＣＢであり得る。
【０２７０】
図１９は、本開示の一実施形態による加熱素子１１１４の縁部の上に巻き付けられた分配管連結部１１００の斜視図である。この図は、連結部又は分配器として使用されている管１１０１を示す。管１１０１は、加熱素子１１１４の上にクリップ状に留まり、次いで、水が、管１１０１内に圧送される。管１１１４が充填すると、水は、加熱素子１１１４にわたって引き出される。特に、管連結部１１００は、加熱素子１１１４の上面１１１４ａ及び下面１１１４ｂの両方に水を分配することができる。いくつかの実施形態では、管は、本明細書の別の場所に開示する成形部材を備える。
【０２７１】
図２０は、本開示の一実施形態による多孔質媒体連結部１２００の図である。連結部１２００は、加熱素子１２１４の表面に沿って延在する切り刻まれたストリップとして示す。連結部は、たとえば、１枚の布であり得る。水は布の上に注がれ、マイクロチャネルに沿って分配され得る。いくつかの構成では、連結部１２００は、多孔質又は焼結ポリマーなど、薄い多孔質媒体であり得る。いくつかの実施形態では、ポリマー又は他の材料は、本明細書の別の場所に開示する結合層を介して、加熱素子の上に成形され、加熱素子に取り付けられる。
【０２７２】
図２１Ａは、本開示の一実施形態による放射状連結部１３００の斜視図である。図２１Ｂは、図２１Ａの放射状連結部１３００の斜視断面図である。放射状連結部１３００は、空洞／面連結部とみなすことができる。概して、連結部１３００は、加熱素子の表面に水を押し出す。いくつかの構成では、連結部１３００は、十分に親水性又は吸収性である表面で機能するように構成されている。いくつかの構成では、連結部１３００は、複数の出口がある場合、それらの出口が平衡化するように、たとえば、水が単純に１つの経路を優先し全面的にその方向の流れることがないように適合される。いくつかの実施形態では、連結部１３００は、入口１３０１において水の供給を受け取り、それを、加熱素子の中心において放射状に且つ両側に供給する。図２１Ｂに示すように、水は、入口１３０１から一連のチャネル１３０３を通って加熱素子（図示せず）まで下って流れる。連結部１３００は複数の出口１３０５を含むことができる。いくつかの構成では、連結部１３００はまた、加熱素子の孔を通って他方の側の同様のシステムまで延在する中心チャネル１３０７を通して水を送り出す。図２１Ｂにおいて、水の流れを示すために矢印が追加されている。
【０２７３】
図２２Ａは、本開示の一実施形態によるサンドイッチ連結部１４００の斜視図である。図２２Ｂは、図２２Ａのサンドイッチ連結部１４００の斜視断面図である。連結部１４００は、１つ又は複数の突出部分１４０３を備える本体１４０１を含む。突出部分１４０３の内向きに面する面のうちの１つ又は各面に、水出口１４０５を位置決めすることができる。図２２Ｂに示すように、連結部１４００は、水入口１４１１と、水出口１４０５まで水を送る内部チャネルとを含む。水の流れを示すために、図２２Ｂに矢印が追加されている。（図２２Ｃ及び図２２Ｄに示すような）加熱素子が、突出部分１４０３の間に位置決めされ、出口１４０５から水を受け取ることができる。本明細書の別の場所に開示するように、加熱素子は、結合層を介して成形材料（たとえば、サンドイッチ連結部の一部）に連結する（たとえば、固定する）ことができる。図２２Ｃは、本開示の一実施形態による、加湿ハウジング７０３に取り付けられた図２２Ａのサンドイッチ連結部１４００の断面図である。図２２Ｄは、本開示の一実施形態による、プリント回路基板加熱素子８００を含む加湿ハウジング７０３に取り付けられた、図２２Ａのサンドイッチ連結部１４００の断面図である。ハウジング７０３は、図１６Ａ〜図１６Ｄに関して記載した加湿システム７００のハウジング７０３と同様であり得る。加熱素子８００は、図１５Ａ〜図１５Ｃに関して記載した加熱素子８００と同様であり得る。
【０２７４】
図２３Ａは、本開示の一実施形態による加湿システム１５００の代替実施形態の斜視図である。図２３Ｂは、図２３Ａの加湿システム１５００の断面図である。図２３Ｂに示すように、加湿システム１５００は、最上層及び最下層を含む。図２３Ｃは、図２３Ａの加湿システム１５００の最上層を示す断面図である。図２３Ｄは、図２３Ａの加湿システムの最下層１５００を示す断面図である。加湿システム１５００は、ガス入口１５０１及びガス出口１５０２を含むことができる。加湿システムは、ガス入口１５０１からガス出口１５０２までガスを移動させるように構成されたブロワ１５３１を含むことができる。入口１５０１及び出口１５０２は、チャネルによって接続することができる。チャネル内に、流量検知デバイス１５５１及びガス検知デバイス１５８１が位置することができる。流量検知デバイス及びガス検知デバイスの一部を、本明細書の別の場所に開示するように成形材料に結合層を介してオーバーモールドし結合することができる。加湿システム１５００は、電力／通信コネクタ１５０３を含む。
【０２７５】
加湿システム１５００は、本明細書の別の場所に記載するような加熱素子を受け入れるように構成されたヒータ面空洞１５１１を含むことができる。本明細書の別の場所に記載するように、加熱素子は、結合層を介して結合材料と成形することができる。加熱面空洞はまた、加熱素子に水を付与する連結部があるように構成することができる注水部分１５６１も含む。注水部分１５６１は、液体流モジュール１５４１、水入口１５４２、逆止弁１５４３及びマイクロンポンプ１５４４と流体連通することができる。加湿システム１５００はまた、ポート１５７２を介してアクセス可能な電子回路空洞１５７１も含むことができる。
【０２７６】
図２４は、本開示の１つの実施形態によるインライン加湿システムの図である。図２４のインライン加湿システムは、入口と出口との間のガス通路内に予熱器及びヒータ（加熱面によって表されるヒータ）を含む。予熱器及びヒータの両方にヒータコントローラが接続されている。予熱器は、ヒータに達する前のガスを加熱する。ヒータはまた、加熱面の上に水を吐出する水コントローラにも接続されている。水コントローラによって適用される水の量とヒータコントローラによって適用される熱の量とは、水を気化させガスを加湿する本明細書に記載する原理に従って決定論的に制御することができる。システムの出口は、加熱呼吸管（ＨＢＴ）、すなわち吸気又は送達管に接続することができる。ＨＢＴに対する必要な電力及び検知システムは、加湿システムによって一体的に提供するか、又は別個の若しくは外部から提供することができる。送達管の一部として加湿システムを含む利点は、簡潔さ、コストの削減、及び必要に応じて交換されることを確実にすることにより品質管理である。
【０２７７】
ここで図２５を参照する。図２５は、一実施形態によって構築され且つ動作可能な加湿器及び／又は加湿チャンバを含む医療用送気加湿システムの図である。図２５は、患者１６０２に温度及び湿度制御されたガス流を送達する送気加湿システム１６００を示し、送気システム１６００は、加湿器制御システム１６０６を組み込んでいる加湿装置又は加湿器１６０４を有する。加湿器１６０４は、入口導管１６１０を通してガス源１６０８に接続されている。加湿器１６０４は、患者又はガス送達導管１６１２を通して患者１６０２に加湿ガスを送達する。導管１６１０、１６１２は、可撓性プラスチック管から作製することができる。導管１６１０、１６１２は、ガス源１６０８から患者までガスを送達するガス流路である呼吸回路の一部を構成する。ガス源１６０８は、システム１６００と一体化され、たとえばブロワを含む流れ発生器を備えることができる（すなわち、当該技術分野において既知であるように、ガス源１６０８及び加湿器１６０４を結合して単一装置を形成することができ、又は、２つの別個の構成要素が、モジュールであり、それらの間に別個の導管を必要とすることなく互いに結合するように構成され得る）。別法として又はさらに、ガス源は、別個であるがシステム１６００に接続することができ、たとえば病院の圧縮ガス源を含む。
【０２７８】
加湿器１６０４は、ガス源１６０８からガス供給又は入口導管１６１０を通してガスを受け取ることができる。ガスは、フィルタ１６１１を通してろ過して、加湿器入口１６１４を通して加湿器１６０４に送ることができる。ガスは、加湿チャンバ１６１６を通過する際に加湿され、加湿器出口１６１８を通って流れ出て患者導管１６１２内に流れ込む。そして、ガスは、患者導管１６１２を通って、コネクタ１６４０（たとえば、ルアーコネクタ）及び患者インタフェース１６３６を介して患者１６０２まで移動する。患者インタフェース１６３６は、たとえば、限定されないが、腹腔鏡手術のためのトロカール若しくはカニューレ、又は観血的手術のためのディフューザであり得る。患者導管１６１２は、ガス供給導管１６１０を含む、流れ発生器と患者との間のガス流路を形成する１つ又は複数の導管又は管を備える呼吸回路の一部を構成するガス送達導管を含む。
【０２７９】
加湿器チャンバ１６１６は、加湿器１６０４の本体１６２４と取外し可能に係合可能であり得る。加湿チャンバ１６１６は、側壁及び基部／底部を備えることができる。加湿チャンバ１６１６は、頂部、開放可能な蓋をさらに備えることができ、又は頂部なし（たとえば、蓋なし、その場合、加湿チャンバ１６１６は、加湿器本体１６２４の封止可能空洞内に受け入れることができる）であり得る。いくつかの実施形態では、頂部、基部及び側壁は、併せて、チャンバを上から見た場合、実質的に円形のチャンバ、実質的に正方形のチャンバ、実質的に矩形のチャンバ又は他の形状（三角形等）のうちの任意の１つを画定することができる。丸みを帯びた（たとえば、円形の）チャンバの場合、側壁は、形状が弓形である場合があり、他の弓形形状を画定することができる。たとえば、チャンバは、上から見た場合、楕円形チャンバ、又は、上方から見た場合、弓形であるが必ずしも完全な円形ではない形状を有する他の任意のチャンバであり得る。チャンバは、上から見た場合、少なくとも１つの軸を中心に対称であり得る。好ましくは、チャンバは、２つの軸、すなわち、上方から見た場合水平軸及び垂直軸を中心に対称である。
【０２８０】
加湿チャンバ１６１６の基部１６２１は、熱伝導性（たとえば、金属）領域を有することができ、又は完全に熱伝導性とすることができ、ヒータプレート１６２２によって加熱することができる、水のある容量又はリザーバ１６２０を保持するように適合され得る。ヒータプレート１６２２は、加熱面に熱を提供するように構成された加熱素子を含むことができる。本明細書の別の場所に開示するように、加熱プレート及び／又は加熱素子は、結合層を介して成形材料（たとえば、チャンバ基部）に結合される成形部材の一部であり得る。ヒータプレート１６２２は、加湿チャンバ１６１６の熱伝導性基部１６２１と熱接触することができる。ヒータプレート１６２２に電力を提供することにより、熱が、ヒータプレート１６２２から熱伝導性基部１６２１を通して水１６２０まで流れることができる。加湿チャンバ１６１６内の水１６２０は、加熱されると、気化することができ、気化した水は、任意選択的にフィルタ１６１１を介して、ガス源１６０８から加湿チャンバ１６１６を通って流れるガスと混合することができる。したがって、加湿ガスは、出口１６１８を介して加湿チャンバ１６１６から出て、患者導管１６１２、コネクタ１６４０、患者インタフェース１６３６を介して患者１６０２まで、手術部位内まで通されて、たとえば、手術部位に送気し且つ／又は体腔を拡張する。
【０２８１】
加湿器１６０４は、患者１６０２に送達されているガスの温度及び／又は湿度を制御するように構成された加湿器制御システム１６０６を含む。加湿器制御システム１６０６は、ヒータプレート１６２２に供給される電力を制御することにより、ガスに供給される湿気の量を調節するように構成することができる。加湿器制御システム１６０６は、ソフトウェアにおける命令セットに従って、且つシステム入力に応じて、加湿システム１６０４の動作を制御することができる。システム入力は、ヒータプレートセンサ１６２６、チャンバ出口温度センサ１６２８及びチャンバ出口流量センサ１６３０を含むことができる。たとえば、加湿器制御システム１６０６は、ヒータプレートセンサ１６２６から温度情報を受け取ることができ、この情報を、ヒータプレート１６２２の電力又は温度設定値を制御するように使用される制御モジュールへの入力として使用することができる。加湿器制御システム１６０６に、ガスの温度及び／又は流量の入力を提供することができる。たとえば、加湿器制御システム１６０６に、加湿器チャンバ１６１６の出口１６１８から出る際の加湿ガスの温度を示すために、チャンバ出口温度センサ１６２８を設けることができる。チャンバから出るガスの温度は、ワイヤベース又はＰＣＢベースの温度センサ等、任意の好適な温度センサ１６２８を使用して測定することができる。加湿器制御システム１６０６に加湿ガスの流量を示すために、チャンバ出口流量センサ１６３０を設けることができる。チャンバ１６１６を通るガスの流量は、熱線風速計、又は流量センサとして使用されるように構成されたサーミスタ等、任意の好適な流量センサ１６３０を使用して測定することができる。いくつかの実施形態では、温度センサ１６２８及び流量センサ１６３０は、同じセンサハウジング内にあるか、又は他の方法で同じセンサハウジングに設けられる。温度センサ１６２８及び流量センサ１６３０は、コネクタ１６３２を介して加湿器１６０４に接続することができる。たとえば、患者導管１６１２の患者端におけるパラメータを検知するために、送気システム１６００内に追加のセンサを組み込むことができる。別法として、コントローラにセンサを無線で結合することができる。別法として、コネクタは内部である場合があり、すなわち、センサは、外部ケーブルではなく一体化ワイヤによってコントローラに結合される。センサ（流量センサ、湿度センサ、温度センサ等）は、本明細書の別の場所に開示するように、本明細書の別の場所に記載するような結合層を介して成形材料が結合される１つ又は複数の検知領域を備えた基板（たとえば、ＰＣＢ）であり得る。
【０２８２】
加湿器制御システム１６０６は、ヒータプレート１６２２に供給される電力を制御し且つ／又はヒータプレート１６２２の温度設定値を制御することができるように、ヒータプレート１６２２と通信することができる。本明細書においてさらに記載するように、加湿器制御システム１６０６は、少なくとも一部には、流れ状態、動作モード、流量読取値、出口温度読取値、ヒータプレートセンサ読取値のうちの任意の１つ又は複数に基づいて、ヒータプレート１６２２に供給する電力の量又はヒータプレート設定値を決定することができる。
【０２８３】
送気システム１６００は、患者又はガス送達導管１６１２に沿って進むガスに熱を提供するように構成された導管加熱線１６３４を含むことができる。いくつかの実施形態では、加熱線は、ＰＣＢ上の抵抗トラックである。いくつかの実施形態では、ＰＣＢは、本明細書の別の場所に開示するように結合層を介して成形材料にカップリングされる。加湿器チャンバ１６１６の出口１６１８から出るガスは、高い相対湿度（たとえば、約１００％）を有することができる。ガスが患者導管１６１２に沿って進むに従い、水蒸気が導管壁上で凝縮する可能性があり、ガスの含水率が低下する。いくつかの実施形態では、導管内のガスの凝縮を低減させるために、患者導管の全体又は一部に沿ってガス流路内に導管加熱線１６３４を設けることができる。いくつかの実施形態では、導管加熱線１６３４は、患者導管の壁内に埋め込むことができる。いくつかの実施形態では、導管加熱線１６３４は、患者導管の全体又は一部に沿って患者導管の外部であり得る。いくつかの実施形態では、加熱線は、少なくとも部分的に患者導管の壁内に位置決めすることができる。加湿器１６０４から導管加熱線１６３４に電力を供給することができ、加湿器制御システム１６０６を通してこの電力を制御することができる。いくつかの実施形態では、加熱線１６３４は、患者導管１６１２を通って流れるガスの温度を維持するように構成される。いくつかの実施形態では、導管加熱線１６３４は、加湿器１６０４内の加熱水槽によって発生する湿度を維持するためにガス温度を上昇させるようにガスのさらなる加熱を提供するように構成することができる。導管加熱線は、基板と成形部材の一部とに設けることができる。
【０２８４】
ガス送達導管は、単層であるか、又は、外側導管及び内側導管を含む二重導管構成を有することができる。内側導管は、ガスを搬送し、加熱線１６３４を含むことができる。外側導管は、内側導管の断熱を提供することができる。外側導管及び内側導管は同軸状とすることができ、外側導管と内側導管との間に空隙があり得る。
【０２８５】
入口導管１６１０及び／又は吸気導管の再使用と、場合により加湿チャンバ１６１６の再使用とを可能とするように、任意選択的にさらなるフィルタ又はフィルタアセンブリ（図示せず）を設け、使用時に加湿器１６０４と患者インタフェース１６３６との間に配置することができる。フィルタアセンブリは、加湿チャンバ１６１６の出口１６１８から出るガスをろ過するろ材を備えることができる。フィルタアセンブリは又はハウジング及び加熱素子も備えることができる。ろ材は、ハウジングを通って流れる加湿ガスがろ過され、粒子が除去されるように、ハウジング内部に位置決めすることができる。加熱素子を、ガス流路においてハウジングの入口と出口との間に位置決めするが、ろ材及びハウジングから間隔を空けて配置することができる。いくつかの実施形態では、フィルタ及び／又は加熱素子用のハウジングは、本明細書の別の場所に開示するような成形部材であるか又はそうした成形部材を備える。加熱素子は、ろ材を加熱して凝縮を低減させフィルタが詰まるのを防止するように構成することができる。こうしたフィルタは、たとえば、参照により全体が本明細書に援用される国際公開第２０１８／１０６１２７号パンフレットに記載されている。
【０２８６】
コネクタ１６４０は、送気ガスが流れるのを可能にするガス流通路を画定する内部領域を有する本体を備えるルアーコネクタであり得る。本体は、患者インタフェース１６３６の取付具に取外し可能に接続する第１端部と、患者導管１６１２の管に好ましくは永久的に付着する第２端部とを備えることができる。図２５のルアーコネクタ１６４０は、当該技術分野の従来のルアーコネクタよりガス流に対する抵抗が低い、特定の封止及び保持特徴を提供する高流量ルアーコネクタであり得ることが理解されよう。こうした高流量ルアーコネクタの実施形態は、たとえば、参照により全体が本明細書に援用される国際公開第２０１８／０９７７３８号パンフレットに記載されている。
【０２８７】
いくつかの実施形態では、加湿器１６０４の加湿器チャンバ１６１６は、送気ガスに対する制御されたガス流パターンを提供するように構成することができる。図４Ａ〜図７Ｂに示すようなものを含む、本明細書に記載する実施形態による加湿チャンバは、高い加湿レベルと、成形材料と加熱面との強力な結合とを提供する。本明細書の実施形態は、ＣＰＡＰ又は高流量呼吸ガスシステム、たとえば、麻酔及び鎮静処置において使用される高流量システム等の呼吸システムで使用されるように特に適合される。チャンバが特に有用であり得る呼吸システムは、ＣＰＡＰ、ＢｉＰＡＰ、高流量療法、可変高流量療法、低流量空気、低流量Ｏ２送達、バブルＣＰＡＰ、無呼吸ハイフロー（すなわち、麻酔がかけられた患者へのハイフロー）、侵襲的換気及び非侵襲的換気である。さらに、本明細書に記載するチャンバは、呼吸システム以外のシステムでも有用な場合がある。
【０２８８】
本明細書で考察する高流量療法は、患者の吸気流量を満たすか又はそれを超えるように概して意図された流量で、意図的に封止されていない患者インタフェースを介して目標流量の加湿呼吸ガスを送達する呼吸補助システムを概して指す、当業者には理解されるようなその典型的な通常の意味が与えられるように意図されている。典型的な患者インタフェースとしては、限定されないが、鼻又は気管患者インタフェースが挙げられる。大人用の典型的な流量は、多くの場合、限定されないが、約１５リットル／分〜約７０リットル／分又はそれより多い範囲である。小児患者（新生児、幼児及び児童等）用の典型的な流量は、多くの場合、限定されないが、患者の体重１キログラムにつき約１リットル／分〜患者の体重１キログラムにつき約３リットル／分又はそれより多い範囲である。高流量療法はまた、任意選択的に、補充酸素を含むガス混合物組成及び／又は治療薬の投与も含むことができる。高流量療法は、他の一般的な名称もあるが特に、ネーザルハイフロー（ＮＨＦ）、加湿高流量鼻カニューレ（ＨＨＦＮＣ）、高流量経鼻酸素（ＨＦＮＯ）、ハイフロー療法（ＨＦＴ）又は気管高流量（ｔｒａｃｈｅａｌ  ｈｉｇｈ  ｆｌｏｗ）（ＴＨＦ）と称されることが多い。いくつかの構成では、システムを介して又は流れ源からインタフェースに供給又は提供されるガスの流量は、少なくとも約５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０リットル／分（ＬＰＭ）又はそれより多い流量を含み、有用な範囲は、これらの値のうちの任意のものであるように選択され得る（たとえば、約２０ＬＰＭ〜約９０ＬＰＭ、約４０ＬＰＭ〜約７０ＬＰＭ、約４０ＬＰＭ〜約８０ＬＰＭ、約５０ＬＰＭ〜約８０ＬＰＭ、約６０ＬＰＭ〜約８０ＬＰＭ、約７０ＬＰＭ〜約１００ＬＰＭ、約７０ＬＰＭ〜約８０ＬＰＭ）。
【０２８９】
高流量療法は、酸素及び／又は他のガスの送達を通して、且つ患者の気道からのＣＯ２の除去を通して、ガス交換及び／又は呼吸支援を促進する手段として使用することができる。高流量の送達ガスは、医療処置の前、間又は後に特に有用であり得る。医療処置の前に使用される場合、高ガス流量は、肺内の患者の血中酸素飽和度及び酸素の量が、患者が医療処置中に無呼吸段階にある間に酸素バッファを提供するために高くなるように、患者に酸素を予め充填することができる。呼吸機能が損なわれる（縮小するか又は停止する）可能性がある、（麻酔中等）医療処置中、健康な呼吸機能を維持するために、酸素の連続供給が必須である。この供給が損なわれると、低酸素症及び／又は高炭酸症が発生する可能性がある。麻酔及び／又は患者が無意識である全身麻酔等、医療処置の間、患者は、これが発生するときを検出するためにモニタリングされる。酸素供給及び／又はＣＯ２除去が損なわれる場合、臨床医は、医療処置を停止し、酸素供給及び／又はＣＯ２除去を促進する。これは、たとえば、麻酔バッグ及びマスクを通して患者を手動で換気することにより、又は高流量療法システムを使用して患者の気道に高流量のガスを提供することにより、達成することができる。これらの高流量システムは、本明細書に開示する成形部材を含むことができる。高流量ガス流のさらなる利点には、高流量ガス流が患者の気道内の圧力を上昇させ、それにより、気道、気管、肺／肺胞及び細気管支を開存する圧力支持を提供する、ということが含まれる。これらの構造の開存は、酸素化を促進し、ある程度、ＣＯ２の除去に役立つ。圧力の上昇はまた、挿管中、喉頭等の構造が声帯を見えなくしないように維持することも可能である。加湿されると、高流量ガス流はまた、気道が乾燥しないようにすることも可能であり、粘液繊毛損傷を軽減し、喉頭けいれんのリスク、並びに、鼻血、（鼻血の結果としての）吸引、並びに気道の閉塞、腫れ及び出血等、気道乾燥に関連するリスクを低減させることができる。高ガス流量の別の利点は、流れが、気道の手術中に生成されるスモークを取り除くことができるということである。たとえば、スモークは、レーザ及び／又は焼灼デバイスによって生成される可能性がある。
【０２９０】
圧力逃し又は調節デバイスは、封止されない患者インタフェースを備える高流量システム等の呼吸システムにおいて、システムに対して圧力上限を提供するように使用されるのに特に望ましい。最も重要なことには、圧力上限は、患者安全性限界を提供するように構成することができ、又は、管、流体接続部又は他の部品の損傷を防止するように構成することができる。圧力逃し又は調節デバイスは、ＣＰＡＰ（持続陽圧呼吸療法）、ＢｉＰＡＰ（二相式気道陽圧呼吸療法）及び／又はバブルＣＰＡＰシステムにおいて、患者に提供される圧力を調節するために使用することができる。例示的なＣＰＡＰ装置は、国際公開第２０１１／０５６０８０号パンフレットに記載されている。その明細書の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
【０２９１】
本明細書に開示するガス送達システムは、以下の特徴のうちの１つ又は複数を備えることができる。本システムは、壁内酸素源、酸素タンク、ブロワ、フロー療法装置、又は他の任意の酸素（たとえば、圧縮酸素）若しくは他のガス（たとえば、圧縮空気）源等、流れ源を含むことができる。本システムはまた、流れ源に結合することができる１種又は複数種の他のガスを含む添加ガス源も備えることができる。流れ源は、送達導管及び患者インタフェース（鼻カニューレ等）を介して患者に送達することができる加圧された高流量ガス流を提供することができる。ガスを加湿し、いくつかの実施形態では、ガスの温度を調整することができる、加湿器も設けられる。加湿器は、上に開示した加湿チャンバを備える。システムを通して（加湿器内のＰＣＢ上に）且つ／又は患者に、患者の上に又は患者の近くに、流量、酸素、圧力、湿度、温度又は他のセンサ等、１つ又は複数のセンサを配置することができる。本明細書の別の場所に開示するように、ブロワ、弁、センサ及び／又は加熱素子の一部をシステムに取り付け、且つ／又はシステムと一体化することができる。
【０２９２】
いくつかの実施形態では、ガス送達システムにコントローラを設けることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、流れ源、添加ガス源、加湿器及びセンサと通信することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、所望の流量のガスを提供するように流れ源を制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、センサからのフィードバックに基づいて、流れ源によって提供されるガスの流量、圧力、組成（２種以上のガスが提供されている場合）、容量及び／又は他のパラメータを制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラはまた、流れ源の他の任意の好適なパラメータを、酸素化要件を満たすようにも制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、（たとえば、センサからのフィードバックに基づいて）加湿器を制御することができる。いくつかの実施形態では、センサからの入力を使用して、コントローラは、酸素化要件を決定し、必要に応じて流れ源及び／又は加湿器のパラメータを制御することができる。
【０２９３】
いくつかの実施形態では、上述したように、送達導管と、カニューレ、マスク、鼻インタフェース、経口デバイス又はそれらの組合せ等、（本明細書の別の場所に記載するような）患者インタフェース又は「インタフェース」とを介して、加湿ガスを患者に送達することができる。いくつかの実施形態では、（任意選択的に加湿された）高流量ガス流は、外科用途で、たとえば外科用送気のために患者に送達することができる。これらの実施形態では、「インタフェース」は、外科用インタフェースであり、外科用カニューレ、トロカール又は他の好適なインタフェースであり得る。患者インタフェースは、実質的に封止され、部分的に封止され、又は実質的に封止されないものとすることができる。本明細書で使用する鼻インタフェースは、カニューレ、鼻マスク、鼻ピロー若しくは他のタイプの鼻デバイス又はそれらの組合せ等のデバイスである。鼻インタフェースはまた、マスク若しくは経口デバイス（口内に挿入される管等）、及び／又は鼻インタフェースに対して取り外し且つ／又は取り付けることができるマスク若しくは経口デバイス（口内に挿入される管等）と組み合わせて使用することも可能である。鼻カニューレは、患者の鼻腔内に挿入されるように構成されている１つ又は複数のプロングを含む鼻インタフェースである。マスクは、患者の鼻腔及び／又は口を覆うインタフェースを指し、患者の口を覆うマスクの部分が取外し可能であるデバイス、又はラリンジアルマスクエアウェイ又は気管内チューブ等の他の患者インタフェースも含むことができる。マスクはまた、患者の鼻孔と実質的シールを生成する鼻ピローを含む鼻インタフェースも指す。コントローラは、必要な酸素化を提供するようにシステムを制御する。
【０２９４】
システムのいくつかの実施形態では、モータ／インペラ構成の形態のガス流発生器が、加湿器とともに設けられる。いくつかの実施形態では、加湿器は、上に開示したような加湿チャンバを備える。いくつかの実施形態では、コントローラは、患者に送達するガスの流れ（ガス流）を生成するように流れ発生器を動作させること、生成されたガス流を加湿及び／又は加熱するように加湿器を動作させること、装置の再構成及び／又はユーザ定義動作のためにユーザインタフェースからユーザ入力を受け取ること、並びにユーザに（たとえば、ディスプレイで）情報を出力することを含む、装置の構成要素を制御するように構成され又はプログラムされている。ユーザは、患者、医療専門家、又は装置を使用することに関心がある他の人であり得る。いくつかの実施形態では、コントローラは、ＰＣＢ（たとえば、加湿器にあり得る成形部材の一部であるＰＣＢ）上のセンサから収集される情報に基づいて、加湿器の１つ又は複数のパラメータを調整する。
【０２９５】
いくつかの実施形態では、呼吸補助装置は、主ハウジング及び加湿器を備える独立型加湿器装置であり得る。例示的な独立型加湿器装置は、国際公開第２０１５／０３８０１３号パンフレットに記載されている。その明細書の内容は、参照によりそれら全体が本明細書に援用される。
【０２９６】
患者呼吸導管は、呼吸補助装置のハウジング内のガス流排出又は患者出口ポートに接続することができ、マニホールド及び鼻プロングを備える鼻カニューレ等の患者インタフェースに接続することができる。さらに又は別法として、患者呼吸導管は、フェイスマスク（又は他の呼吸システム患者インタフェース）に接続することができる。さらに又は別法として、患者呼吸導管は、鼻ピローマスク、及び／又は鼻マスク、及び／又は気管切開インタフェース、又は他の好適なタイプの患者インタフェースに接続することができる。呼吸システム（たとえば、呼吸補助装置）によって生成される加湿ガス流は、患者呼吸導管を介して患者インタフェースを通して患者に送達することができる。患者呼吸導管は、患者まで流れるガス流を加熱するヒータ線を有することができる。本明細書の別の場所に開示するように、加熱線は、基板を介して成形材料に（たとえば、ＰＣＢの一部として）成形され結合される基板に位置することができる。いくつかの実施形態では、ヒータ線の熱出力は、コントローラによって制御される。患者呼吸導管及び／又は患者インタフェースは、呼吸補助装置の一部、又は別法として呼吸補助装置に対して周辺装置としてみなすことができる。呼吸補助装置、呼吸導管及び患者インタフェースは併せて、呼吸補助システム、又はいくつかの構成ではフロー療法システムを形成することができる。
【０２９７】
いくつかの実施形態では、コントローラは、所望の流量のガス流を発生させるように流れ発生器を制御し、空気及び酸素又は他の代替ガスの混合を制御するように１つ又は複数の弁を制御し、ガス流を加湿し且つ／又はガス流を適切なレベルまで加熱するように加湿器を制御する。ガス流は、患者呼吸導管及び患者インタフェースを通って患者まで出るように向けることができる。コントローラはまた、治療の所望のレベル及び／又は患者の快適さを達成する所望の温度までガスを加湿及び／又は加熱するように、（本明細書の別の場所に記載するような成形部材を併せて備えることができる）加湿器における加熱素子、及び／又は（同様に、本明細書の別の場所に記載するような成形部材を併せて備えることができる）患者呼吸導管における加熱素子も制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラを、ガス流の好適な目標温度で設定し、プログラムすることができ、又はコントローラが、そうした目標温度を決定することができる。
【０２９８】
流量、温度、湿度及び／又は圧力センサ等の動作センサは、ガス送達装置（たとえば、呼吸装置、送気装置等）及び／又は患者呼吸導管及び／又は他の患者インタフェース（たとえば、外科用カニューレ等）におけるさまざまな場所に配置することができる。これらのセンサは、本明細書の別の場所に記載するように、センサ（及び／又は、センサの検知特徴部が存在する基板）と成形材料との間に形成された結合層を介して、成形材料に成形し結合することができる。本明細書の別の場所に開示するように、いくつかの実施形態では、センサからの出力は、コントローラによって受信され、コントローラが、目標とする治療を提供するようにガス送達装置を動作させるのに役立つ。いくつかの構成では、目標とする治療を提供することは、患者の吸気流量を満足させるか又は超えることを含む。本装置は、コントローラが、センサからの信号を受信し、且つ／又は、限定されないが、流れ発生器、加湿器及びヒータ線、又は呼吸補助装置に関連する付属品又は周辺装置を含む、ガス送達装置のさまざまな構成要素を制御するのを可能にする、送信器及び／又は受信器を有することができる。これらの特徴の各々は、結合層を介して、成形材料と成形し、成形材料に結合することができる。さらに又は別法として、送信器及び／又は受信器は、リモートサーバにデータを送り出し、又は装置のリモート制御を可能にすることができる。
【０２９９】
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、本明細書に記載する実施形態による加湿チャンバは、患者に加熱加湿ガスを送達するために呼吸補助システムで使用されるように適合させることができ、この呼吸補助システムは、ガス源から受け取られる呼吸ガス流を送り出すように構成された呼吸患者インタフェース、加湿器を介して患者インタフェース及びガス源と流体連通するように構成された吸気導管を含むことができる。いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、加湿チャンバ（及び／又は、本開示を通して記載する成形部材）は、呼吸用ではない（たとえば、送気中に患者に加熱及び加湿ガスを送達するための）外科処置用のガスを提供するガス送達システムで使用されるように適合させることができ、このガス送達システムは、ガス源から受け取られるガス流を送り出すように構成された患者インタフェース（たとえば、カニューレ）、加湿器を介して患者インタフェース及びガス源と流体連通するように構成された導管を含むことができる。加湿器は、液体を保持することができるようにチャンバを画定する少なくとも１つの壁と、チャンバ入口と、チャンバ出口と、チャンバ入口とチャンバ出口との間のガス流路とを有する、上記開示による、加湿チャンバを含むことができる。チャンバ入口は、ガス源と流体連通するように構成することができ、チャンバ出口は、吸気導管と流体連通するように構成することができる。加湿チャンバは、ある容量の液体（水等）を保持することができる。加湿器は、（たとえば、チャンバの成形材料によってオーバーモールドされ、結合層を介して固定される）ヒータプレートを含むことができる。ヒータプレートは、呼吸ガスの流れを加熱及び加湿するように、上記容量の液体、及び加湿チャンバ内のガス流路における呼吸ガスの流れを加熱するように構成することができる。いくつかの実施形態では、加湿器はまた、ヒータプレートに供給される電力の量を制御するように構成された１つ又は複数のハードウェアプロセッサを有するコントローラも含むことができる。
【０３００】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する加湿器及び使用方法を使用して、非侵襲的療法及び／又は侵襲的療法を提供することができる。加湿器は、侵襲的モード、非侵襲的モード、高流量モード又は他のモードで動作することができる。いくつかの実施形態では、加湿器は、たとえば、気管切開チューブ（ＥＴチューブ）、フルフェイスマスク、鼻マスク、鼻カニューレ、鼻ピロー、封止プロング又は他の任意のインタフェース等、さまざまな患者インタフェースと動作することができる。他の所望の湿度レベルが可能である場合があり、他のタイプの治療システムを使用することができる。チャンバ出口温度設定値は、提供される療法及び所望の湿度レベルに従って調整することができる。
【０３０１】
いくつかの実施形態では、呼吸補助システムは、加湿器と、ガス源と、患者インタフェースと、加湿器から患者インタフェースに呼吸ガスを移送するように構成された吸気導管とを含む。いくつかの実施形態では、ガス源及び加湿器は、別個のハウジング内にあり得るか、又は任意選択的に、同じ場所にあり、同じハウジング内にあり、且つ／又は単一装置内に含まれ得る。いくつかの実施形態では、加湿器は、本明細書の別の場所に開示する加湿チャンバを備える。いくつかの実施形態では、呼吸補助システムは、患者インタフェースからガス源にガスを移送するように構成された任意選択的な呼気導管と、吸気導管及び呼気導管を患者インタフェースに接続するように構成された任意選択的なＹピースとを含む。いくつかの実施形態では、呼吸補助システムは、呼気導管を含まない場合があり、又は、呼息ポートを含む場合がある。
【０３０２】
いくつかの実施形態では、ガス源は、ブロワ又は別法としてタービンを含むことができる、換気装置を含む。ガス源は、弁構成又はポンプ等、呼吸ガス流を加湿器に送り出すか又は押し出す他の機構も含むことができる。いくつかの実施形態では、ガス源は、部屋又は周囲空気取込型換気装置である。いくつかの実施形態では、ガス源は、周囲空気が、たとえば換気装置によってガス源内に引き込まれる際に通る入口を含むことができる。いくつかの実施形態では、ガス源は、任意選択的に、換気装置、加湿器、又は呼吸補助システムの他の構成要素の動作を制御するように構成されたコントローラを含むことができる。いくつかの実施形態では、ガス源は、任意選択的に、ユーザ入力に関する情報をコントローラに提供することができるユーザインタフェースを含むことができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、ユーザインタフェースによって提供される情報に基づき、且つ／又は、他の情報、たとえば限定されないが、換気装置又は加湿器に関連するセンサから等、換気装置又は加湿器からのフィードバックに基づき、換気装置の動作を制御することができる。本明細書の別の場所に開示するように、こうしたセンサは、結合層を介して成形材料に成形し結合することができる。いくつかの実施形態では、周囲空気を引き込む代わりに、入口は、乾燥ガス供給部、たとえばガスキャニスタ又はタンクに接続することができる。これらのタイプの換気装置は、非取込型換気装置と称することができ、比例弁等、１つ又は複数の弁によって制御することができる。１つ又は複数の弁は、コントローラによって制御することができる。
【０３０３】
いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、加湿器は、加湿チャンバ及びヒータプレートを含むことができる。加湿チャンバは、ある容量の水又は他の好適な液体を保持するように構成することができ、上に開示した加湿チャンバの特徴による特徴を備えることができる。ヒータプレートは、加湿チャンバ内の上記容量の水及び呼吸ガスを加熱するように構成することができ、これにより、呼吸ガスの温度を上昇させることができ、上記容量の水から、呼吸ガスによって吸収される蒸気を生成することができる。いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、ヒータプレートは、成形材料と成形されたＰＣＢを備えることができ、成形材料及びＰＣＢは結合層を介して接続される。加湿チャンバは、チャンバ入口及びチャンバ出口を含むことができる。吸気導管（又は、場合によっては送気導管）は、チャンバ出口に接続されるように構成することができ、加熱及び加湿された呼吸ガス（又は送気ガス等）を、吸気導管により、加湿チャンバから患者インタフェースに移送し、その後、患者に送達することができる。患者によって患者インタフェース内に吐き出されるガスは、任意選択的に、呼気導管によってガス源に戻すことができる。呼吸補助システムは、呼気導管を含まない場合があり、したがって、患者により患者インタフェース内に吐き出されるガスは、直接、又は任意選択的に呼息ポートを通して、大気に排気することができる。
【０３０４】
いくつかの実施形態では、加湿器は、たとえば限定されないが、ヒータプレートの動作を制御することができるコントローラを含むことができる。加湿器及びガス源が一体化デバイスを形成する場合、コントローラは、同じハードウェアプロセッサ又は別個のプロセッサであり得る。いくつかの実施形態では、加湿器はまた、コントローラへのユーザ入力に関する情報を提供し且つ／又は受け取るユーザインタフェースも含むことができる。いくつかの実施形態では、加湿器は、入口温度センサをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、入口温度センサは、加湿器に入るガスの温度を検出するように構成することができる。いくつかの実施形態では、入口温度センサは、周囲空気の温度等、入口温度センサの場所の近くの周囲空気の特徴を測定することができる。いくつかの実施形態では、入口温度センサはまた、チャンバ入口に又はその近くに位置する温度センサでもあり得る。いくつかの実施形態では、チャンバ入口における温度センサは、任意選択的に、ガス源から出てくる空気の温度及び流量の両方を測定することができる。この測定は、周囲状態を示すことができる。さらに且つ／又は別法として、呼吸補助システムは、チャンバ入口に又はその近くに位置する２つ以上のセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、入口センサは、温度センサ及び別個の流量センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の入口センサは、ガス源１９０２から加湿チャンバまでの任意の場所に位置することができる。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の出口センサ及び１つ又は複数の入口センサは、加湿チャンバの成形材料と結合することができる。いくつかの実施形態では、たとえば、センサは、成形材料と成形することができるＰＣＢ（又は他の基板）上に設けることができる。いくつかの実施形態では、成形材料は、本明細書の別の場所に開示する結合層を介して基板（又は、センサの何らかの部分）に取り付けられる。いくつかの実施形態では、コントローラは、入口温度センサから、入口温度センサの場所の近くの周囲空気の特徴に関する情報を受け取ることができる。コントローラは、ユーザインタフェースによって提供される情報に基づき、入口温度センサによって提供される情報に基づき、且つ／又は、他の情報、たとえば限定されないが、ヒータプレートに又はその近くに位置する温度センサから等、ヒータプレートからのフィードバックに基づき、ヒータプレートの動作を制御するように構成することができる。本明細書の別の場所に開示するように、ＰＣＢベースの加熱素子が使用されるいくつかの実施形態では、温度センサは、加熱素子と同じＰＣＢ上にあり得る。いくつかの実施形態では、コントローラは、ヒータプレートが、加湿チャンバ内の呼吸ガス及び上記容量の水に所望の量の熱を供給するように、ヒータプレートに提供する電力の量又は電力デューティサイクルを決定するように構成することができる。
【０３０５】
いくつかの実施形態では、呼吸補助システム（又は、送気システム等、他のガス送達システム）は、チャンバ出口場所に関連する１つ又は複数の出口センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の出口センサは、チャンバ出口に又はその近くにも位置することができる。いくつかの実施形態では、出口センサは２つのセンサ、すなわち、温度センサ及び流量センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、温度センサはサーミスタ（加熱されたサーミスタ等）であり得る。いくつかの実施形態では、サーミスタは、流量センサとしても使用することができる。したがって、チャンバ出口に又はその近くに単一センサがあり得る。呼吸補助システムで機能することができる他のタイプの温度センサ及び流量センサも使用することができる。いくつかの実施形態では、出口センサは、チャンバ出口に、チャンバ出口と吸気導管との接続部の近くの吸気導管（又は患者インタフェース導管）に、又は加湿チャンバの下流の別の好適な場所に位置することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、出口センサの場所を通過して流れる呼吸ガスの特徴に関する情報を出口センサから受け取ることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、上述したような他の情報源の代わりに又はそれに加えて、出口センサによって提供される情報に基づき、ヒータプレートの動作を制御するように構成することができる。出口センサは、ヒータ基部に組み込む（たとえば、成形する）ことができ、又は、ヒータベースの垂直部分に取外し可能に取付可能であるカートリッジ上に配置することができる。いくつかの実施形態では、センサは、チャンバがヒータ基部上の動作位置に位置決めされると、入口ポート及び出口ポート内に挿入可能であり得る。いくつかの実施形態では、チャンバ入口及びチャンバ出口は、入口温度センサ及び出口センサに対応してそれらセンサを受け入れる開口部を含むことができる。チャンバのセンサ開口部は、センサは実際にはガスと接触しないため、センサが滅菌する必要がないようにガス経路内に挿入される際、センサチップを覆うように構成されているポリマーカバーを含むことができる。センサは、本明細書の別の場所に開示するように、チャンバ、壁及び／又は導管の成形材料に結合することができ、１つ又は複数の結合層によって成形材料に取り付けることができる。
【０３０６】
本明細書の別の場所に開示するように、吸気導管を通って流れる呼吸ガス（又は、送気又は他の外科用途のための外科用ガス）は、吸気導管の壁を通して熱を喪失する可能性があり、それにより、呼吸ガスの温度が低下する可能性があり、吸気導管（又は患者インタレース導管）内に凝縮が生じる可能性がある。いくつかの実施形態では、吸気導管（又は患者インタフェース導管）は、この熱の喪失を低減させるか又は防止するために導管を加熱するように構成された導管ヒータを含むことができる。いくつかの実施形態では、この導管ヒータは、本明細書の別の場所に開示するように、結合層を介して導管の成形材料に連結することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、上述したような１つ又はいくつかの情報源に基づいて導管ヒータの動作を制御するように構成することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、導管ヒータが所望の量の熱を導管に供給するように、導管ヒータに提供する電力の量又は電力デューティサイクルを決定するように構成することができる。導管ヒータは、導管の壁内に配置することができ、又は導管の内腔内に配置することができる。
【０３０７】
いくつかの実施形態では、呼吸補助システムは、吸気導管（又はインタフェース導管）内に位置する１つ又は複数の導管センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、導管センサは、導管とＹピース（存在する場合）との接続部の近くで導管に、導管が患者インタフェースに直接接続されている場合は吸気導管と患者インタフェースとの接続部に、又はＹピース若しくは患者インタフェースに位置することができる。導管センサは、ガスの温度等、導管センサの場所を通過して流れるガスの特徴を測定することができる。導管センサは、温度センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、導管センサはまた、別個の流量センサも含むことができる。いくつかの実施形態では、導管センサは、本明細書に記載するもの等、温度及び流量の両方を測定することができる一体型流量及び温度センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、導管センサから導管センサの場所を通過して流れるガスの特徴に関する情報を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、導管センサを通過して流れるガスの流量を求めることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、上述した他の情報源の代わりに又はそれに加えて、導管センサから受け取られる情報に基づき、導管ヒータの動作及び／又はヒータプレートの動作を制御するように構成することができる。いくつかの実施形態では、導管センサは、導管内に組み込まれ、導管によって画定されるガス経路内に延在することができる。さらに、導管センサのワイヤは、導管の壁内に組み込まれるか、又は導管に沿って延在することができる。本明細書の別の場所に開示するように、センサは、１つ又は複数の結合層によって成形材料と結合されるＰＣＢの一部であり得る。
【０３０８】
いくつかの実施形態では、ガスはまた、患者インタフェース、Ｙピース、及び／又は患者インタフェースを吸気導管（又は患者インタフェース導管）に接続することができる他の任意のシステム部品の壁を通って熱を喪失する可能性もある。患者インタフェース、Ｙピース、及び／又は患者インタフェースのうち１つ又は複数を導管に接続することができる他の任意のシステム部品は、関連するヒータ及び／又は関連するセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、ヒータ及び／又は関連するセンサは、本明細書の別の場所に開示する結合層によって結合材料に結合されるＰＣＢ上に設けられる。いくつかの実施形態では、コントローラは、こうした関連するセンサから、センサの場所を通過して流れる呼吸ガスの特徴に関する情報を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、こうした関連するセンサから受け取られる情報を使用して、それぞれの関連するヒータの動作を制御することができる。いくつかの実施形態では、本明細書の別の場所に開示するように、ヒータ及び／又はセンサは、１つ又は複数の結合層によって成形材料に結合されて成形部材を形成することができ、成形部材はチャンバ、壁及び／又は導管にカップリングすることができる。
【０３０９】
いくつかの実施形態では、患者インタフェース、Ｙピース、及び患者インタフェースを導管に接続することができる他の任意のシステム部品のうちの１つ又は複数は、関連するヒータ及び／又は関連するセンサを含まない場合がある。
【０３１０】
いくつかの実施形態では、加湿器は、任意の呼吸補助システムにおいて、限定されないが、侵襲的換気療法、非侵襲的換気療法、高流量療法、ＢｉＰａＰ療法、持続陽圧呼吸療法又は他の呼吸補助療法を含む、複数のタイプの呼吸療法に対して、患者に加熱及び加湿された呼吸ガスを送達するために使用することができる。ガス源によって加湿器に提供される呼吸ガスの湿度状態は変更することができる。たとえば、呼吸補助システムで使用されるガス源のタイプは、呼吸療法のタイプ、呼吸システム構成、使用の場所（家庭又は病院等）又は異なるガス供給部の可用性によって決まる可能性がある。異なる供給部からのガスは、温度及び湿度を含む異なる特徴を有する可能性がある。周囲空気、特に熱帯気象における且つ／又は夏季の間の周囲空気は、圧縮ガスタンク又はボトルから得られるガスより高い湿度を有する可能性がある。患者が、依然として、異なる供給ガスの特徴にも関わらず加湿ガスを適切に受け取りながら、たとえば、吸気管及び／又は患者インタフェースにおける低減した且つ／又は最小限のレインアウトで、快適なケアを受けるように、制御システムを使用して呼吸補助システムの動作パラメータを調整することが有益であり得る。制御システムは、供給ガスが乾燥しているか又は周囲空気であるかという推論に基づき、動作パラメータを自動的に調整することができる可能性がある。動作パラメータは、何らかの温度設定値を含むことができる。さらに又は別法として、動作パラメータは、露点、加湿器の湿度出力、又は他の好適なパラメータであり得る。さらに、高流量療法は、上気道の解剖学的死腔が、入ってくる高流量のガス流によってフラッシングされるように、咽頭鼻部にフラッシング効果を発生させることができる。これにより、二酸化炭素、窒素等の再呼吸を最小限にしながら、いずれの呼吸に対しても利用可能な新鮮なガスのリザーバがもたらされる。
【０３１１】
患者インタフェースは、気圧障害（たとえば、大気に対する圧力の差に起因する肺又は呼吸系の他の器官に対する組織損傷）を防止する非封止インタフェースであり得る。患者インタフェースは、マニホールド及び鼻プロングを備える鼻カニューレ、及び／又はフェイスマスク、及び／又は鼻ピローマスク、及び／又は鼻マスク、及び／又は気管切開インタフェース、又は他の任意の好適なタイプの患者インタフェースであり得る。
【０３１２】
本明細書では、加湿チャンバのいくつかの実施形態について記載し例示した。特定の実施形態について記載したが、本開示は、当該技術分野が可能とするほどの広い範囲にあり、本明細書は同様に読まれるべきであることが意図されるため、本開示はそうした特定の実施形態に限定されるようには意図されていない。したがって、加湿チャンバに対する、特定のタイプの入口構成／配置、出口構成／配置、ヒータプレート、加熱素子、数、サイズ、形状について開示したが、これらの特徴の任意の好適な組合せを使用して、加湿チャンバを提供することができることが理解されよう。さらに、加湿チャンバ等に対する、特定のタイプの構成／配置、ヒータプレート、加熱素子、数、サイズ、形状等について開示したが、他のタイプを使用することができることが理解されよう。したがって、当業者であれば、開示した実施形態に対し、開示するか又は請求するそれらの趣旨及び範囲から逸脱することなく、さらに他の変更形態を作成することができることが理解されよう。
【０３１３】
本明細書に記載する実施形態のいずれにおいても、加湿器に対するヒータの形状は限定されない。可撓性加熱素子は、特定の場所及び／又は条件に対する必要にしたがって、平坦、折畳み又は湾曲を含む、任意の形状に形成することができる。マイクロチャネルはまた、ガス／空気及び水／液体の流れに影響を与えるか又はそうした流れを方向付ける表面構造体でもあり得る。チャネル及び構造体の方向は限定されず、任意の特定の必要性に従って設計することができる。チャネル及び構造体のパターン及び配置もまた限定されない。
【０３１４】
本明細書の別の場所に開示するように、いくつかの実施態様では、本明細書に開示する結合層は、基板からの熱可塑性樹脂の剥離を防止するか又は遅らせる。いくつかの実施形態では、（ケイ素含有リンカーを含まない従来の成形材料に対して）本明細書に開示する成形材料の寿命は、約１．２５倍、１．５倍、１．７５倍、２倍、５倍、１０倍、２０倍、４０倍、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以上、改善され且つ／又は延長される。剥離強度もまた、（ケイ素含有リンカーを含む結合層のない）従来の成形材料に対して、本明細書に開示する成形材料の実施形態の改善された特性を論証する尺度として使用することができる。いくつかの実施形態では、Ｉｎｓｔｒｏｎ剥離強度装置及び５０ｍｍ／分で９０剥離角度を使用して、本明細書に開示する成形部材が、約２．５Ｎ／ｍｍ、５Ｎ／ｍｍ、１０Ｎ／ｍｍ、２０Ｎ／ｍｍ、４０Ｎ／ｍｍ、６０Ｎ／ｍｍ、８０Ｎ／ｍｍ、１００Ｎ／ｍｍ、１５０Ｎ／ｍｍ、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以上、（ケイ素含有リンカーを含まない一致する従来のプラズマ処理された対照、及び／又はプラズマ処理されておらず且つケイ素含有リンカーのない対照と比較して）改善される剥離強度を有する。いくつかの実施形態では、これらの剥離試験パラメータを使用して、本明細書に開示する成形部材は、約２．５Ｎ／ｍｍ、５Ｎ／ｍｍ、１０Ｎ／ｍｍ、２０Ｎ／ｍｍ、４０Ｎ／ｍｍ、６０Ｎ／ｍｍ、７０Ｎ／ｍｍ、１００Ｎ／ｍｍ、１５０Ｎ／ｍｍ、２００Ｎ／ｍｍ、２５０Ｎ／ｍｍ、又は上述した値を含み且つ／又は上述した値にわたる範囲以上の剥離強度を有する。いくつかの実施形態では、これらの剥離試験パラメータを使用して、本明細書に開示する成形材料は、接着破壊に加えて又はその代わりに凝集破壊を受ける。
【０３１５】
簡潔のために、本明細書に開示するいくつかの実施形態では、成形部材は、オーバーモールド又はインサート成形部材のうちの一方であるものとして（且つ／又はこれらの方法のいずれかによって準備されているものとして）開示している場合がある。これらの用語のうちの１つが使用される場合、より一般的に射出成形もまた構想され、それは、射出成形はオーバーモールド又はインサート成形であり得るためであることが理解されるべきである。したがって、オーバーモールドされるものとして実施形態を開示する場合であっても、それらの実施形態は、より一般的には射出成形され得る。また、オーバーモールドされるものとして実施形態を開示する場合、これらの実施形態はインサート成形され得る。また簡潔のために、本明細書に開示するいくつかの実施形態では、たとえば、フィルタ用のハウジング、ガス導管、ガス流チャンバ、チャンバ、管コネクタ、管継手、管エルボ、加熱素子、ＰＣＢ、注水部品、加湿チャンバ等について考察する場合、呼吸デバイスを参照する。しかしながら、これらの部分、部品及びそれらの組合せのうちのいかなるものの記載も、外科用ガスを送達する装置及び部品（たとえば、送気装置等）にも適用可能であることが理解されるべきである。したがって、呼吸装置に関して実施形態について開示する場合であっても、それらの実施形態は、送気デバイスに対しても使用することができる。同様に、送気装置に関して実施形態について開示する場合、それらの実施形態は、呼吸デバイスに対しても使用することができる。
【実施例】
【０３１６】
実施例１（図４５）：湿式化学を介するエポキシ含有シランのシラン化
ＰＣＢ基板を、低圧プラズマチャンバを使用して酸素プラズマ処理にかけて、表面を活性化した。表面が酸化すると、表面上に−ＯＨ及び−ＣＯＯＨ等の反応種が生成された。湿式化学プロセスにより、ＰＣＢ表面に、エポキシ環含有シランカップリング剤、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）を固着させた。
【０３１７】
実施例２（図４６）：湿式化学を介するアミン含有シランのシラン化
湿式化学により、ＰＣＢ表面に、アミン含有シランカップリング剤、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）を固着させ、続いて、酸素プラズマ処理を使用してＰＣＢ表面を活性化した。
【０３１８】
実施例３（図４７）：ＰＣＢへの熱可塑性材料の結合
熱可塑性ポリマー、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９０２０アイオノマー及びＮｕｃｒｅｌ（登録商標）ＡＥをＰＣＢ基板の上にオーバーモールドした。Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９０２０は、ＭＭＡ基が亜鉛イオンで部分的に中和されている、改良型エチレン／メタクリル酸（Ｅ／ＭＭＡ）コポリマーである。Ｎｕｃｒｅｌ（登録商標）ＡＥは、エチレン、メタクリル酸及びアクリレートのターポリマーである。ＰＣＢ表面上のＧＰＴＭＳ上のエポキシ環は、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）及びＮｕｃｒｅｌ（登録商標）におけるカルボキシル基によって開環し架橋することができる。
【０３１９】
実施例４（図４８）：ＰＣＢへの熱可塑性材料の結合
シラン修飾ＰＣＢ表面に３種のアミン含有熱可塑性材料を結合した。ポリウレタンであるＤｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）９３７０Ａ、ポリアミド及びポリエーテルからなるブロックコポリマーであるＰｅｂａｘ（登録商標）ＭＶ１０７４、並びにポリアミド６であるＮｙｌｏｎ  Ｕｌｔｒａｍｉｄ（登録商標）Ｂ３Ｓは、第二級アミン基を含有する熱可塑性樹脂である。Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）、Ｐｅｂａｘ（登録商標）及びＮｙｌｏｎにおけるアミン基が、ＧＰＴＭＳ上のエポキシ基と反応して共有結合を形成した。
【０３２０】
実施例５（図４９）：ＰＣＢへの熱可塑性材料の結合
Ｅｌｖａｌｏｙ（登録商標）ＰＴＷは、エチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸グリシジルターポリマー（Ｅ／ＢＡ／ＧＭＡ）からなるエチレンターポリマーであり、Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８８４０は、エチレン及びメタクリル酸グリシジルのランダムコポリマーである。Ｅｌｖａｌｏｙ（登録商標）及びＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）におけるエポキシ環は、ＡＰＴＭＳからの第一級アミンによって開環し架橋することができる。
【０３２１】
実施例６（図５０）：ＰＣＢへの熱可塑性材料の結合
Ｏｒｅｖａｃ（登録商標）１８７３２、Ｓｃｏｎａ（登録商標）ＴＰＰＰ９０１２ＰＡ、ＭｏｄｉｃＴＭＰ５６３及びＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｐ６１３は、無水コハク酸で官能化されたプロピレンである。Ｏｒｅｖａｃ（登録商標）、Ｓｃｏｎａ（登録商標）、ＭｏｄｉｃＴＭＰ５６３、Ｆｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）Ｐ６１３における無水コハク酸は、ＡＰＴＭＳからの第一級アミンによって開環し架橋することができる。
【０３２２】
シランカップリング剤及び成形材料の組合せを表１に要約する。
【０３２３】
【表１】
2021522916.tif 000093
【０３２４】
実施例７（図５１）：ＰＣＢへの熱可塑性材料の結合
架橋性ポリエチレン（ＰＥＸ）であるＶｉｓｉｃｏＴＭ／ＡｍｂｉｃａｔＴＭ系及びＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標）と、シラン架橋性ポリオレフィン系樹脂であるＬｉｎｋｌｏｎＴＭとは、シランコポリマー技術に基づく。それらは、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）又はテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）で修飾したＰＣＢと架橋することができる。シリコンアルコキシド及びＰＥＸの組合せの要約を表２に列挙する。
【０３２５】
【表２】
2021522916.tif 000094
【０３２６】
実施例８：成形部材の調製及び試験
一般的なシラン調製手順
以下、シランから反応性カップリングシラノールを調製し、それら反応性シラノールで基板（たとえば、ＰＣＢ）を官能化する一般的な方法を概説する。下に開示するように、これらの反応性カップリングシラノールを使用して、シランカップリングリンカーで官能化された基板を調製することができる。
【０３２７】
包括的な成分としては、シラン、脱イオン水、５％酢酸及びメタノール又はエタノールが含まれる。概して、ＰＣＢをコーティングするために、２％シランメタノール溶液を調製した。別法として、シランの分子量及び密度に基づいて調整された、ＰＣＢコーティング上のリンカーの意図された濃度に基づいて、シランを調製することができる。水を使用して、シランの加水分解を達成した。ＰＣＢ基板に対する各シランの官能化のための反応性シラノールの調製に対して最低水要件を決定するために計算を使用した。いくつかのシランの加水分解は、中性ｐＨ値で低速であり得るが、こうしたシランは、加水分解を加速するために酸触媒の使用から利益を得ることができる。アミノシランは、本来アルカリ性であり、加水分解に触媒作用を及ぼすために触媒は不要である。反応性シラノールを調製する手順は以下の通りであった。指定された量の水を添加し、シランを添加し、（触媒が望まれる場合）ｐＨを４〜５まで変化させるために十分な５％酢酸を添加し、所望の量の容量及び濃度を達成するようにメタノールを添加した。たとえば、トリアルコキシシランから５０ｍＬのシラノール溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに３等量の水及び１等量のシランを添加した。４〜５のｐＨを達成するために、酢酸を添加した。次いで、メタノールを使用して溶液を５０ｍＬまで希釈した。
【０３２８】
エポキシド系シラン
（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）−製品コード：ＳＩＧ５８４０．０
【化９１】
2021522916.tif 000095
分子量−２３６．３４ｇ／ｍｏｌ；密度−１．０７ｇ／ｍＬ；２％ＧＰＴＭＳ＝５０ｍＬ溶液中１ｍＬ。１ｍＬ  ＧＰＴＭＳ＝１．０７ｇ／ｍＬ×１＝１．０７ｇ；１．０７ｇ  ＧＰＴＭＳ／２３６．３４ｇ／ｍｏｌ＝０．００４５３ｍｏｌ；ＧＰＴＭＳ：Ｈ２Ｏ＝１：３（トリメトキシシラン）；水の最低量は０．００４５３×３＝０．０１３６×１８．０１５ｇ／ｍｏｌ＝０．２４５ｇである。
【０３２９】
基板の官能化のための溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに０．２４５ｍＬの水（たとえば、０．２４５ｇ水）を添加した。水に１ｍＬのＧＰＴＭＳを添加した。溶液を、５％酢酸でｐＨ４〜５まで酸性化し、結果として得られる溶液をメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３３０】
アミン系シラン
水溶液中のアミノプロピルシルセスキオキサン、２５％（ＷＳＡ−９９１１）−製品コード：ＷＳＡ−９９１１
【化９２】
2021522916.tif 000096
４ｍＬの２５％濃度のＷＳＡ−９９１１水溶液（たとえば、１ｍＬのＷＳＡ−９９１１）を、５０ｍＬフラスコに追加し、それをメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３３１】
ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミン、９５％（ＳＩＢ１８２４．５）−製品コード：ＳＩＢ１８２４．５
【化９３】
2021522916.tif 000097
分子量ＳＩＢ１８２４．５−４２５．７１ｇ／ｍｏｌ；密度−０．９７ｇ／ｍＬ；２％ＳＩＢ１８２４．５＝５０ｍＬ溶液中１ｍＬ；１ｍＬ  ＳＩＢ１８２４．５×０．９７ｇ／ｍＬ＝０．９７ｇ；ＳＩＢ１８２４．５の０．９７ｇ／４２５．７１ｇ／ｍｏｌ＝０．００２２８ｍｏｌ；ＳＩＢ１８２４．５：Ｈ２Ｏ＝１：６（二脚性）；水の最低量は、０．００２２８×６＝０．０１３７×１８．０１５ｇ／ｍｏｌ＝０．２４７ｇである。
【０３３２】
基板の官能化のための溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに０．２４７ｍＬの水を添加した。水には、１ｍＬのＳＩＢ１８２４．５を添加した。溶液を、５％酢酸でｐＨ４〜５まで酸性化し、結果として得られる溶液をメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３３３】
ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミン、９６％（ＳＩＢ１８３３．０）−製品コード：ＳＩＢ１８３３．０
【化９４】
2021522916.tif 000098
分子量−３４１．５６ｇ／ｍｏｌ；密度−１．０４ｇ／ｍＬ；２％ＳＩＢ１８３３．０＝５０ｍＬ溶液中１ｍＬ；１ｍＬ  ＳＩＢ１８３３．０×１．０４ｇ／ｍＬ＝１．０４ｇ；ＳＩＢ１８３３．０の１．０４ｇ／３４１．５６ｇ／ｍｏｌ＝０．００３０４ｍｏｌ；ＳＩＢ１８３３．０：Ｈ２Ｏ＝１：６（二脚性）；水の最低量は、０．００３０４×６＝０．０１８２×１８．０１５ｇ／ｍｏｌ＝０．３２８ｇである。
【０３３４】
基板の官能化のための溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに０．３２８ｍＬの水を追加した。水には、１ｍＬのＳＩＢ１８３３．０を添加した。結果として得られる溶液をメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３３５】
無水コハク酸シラン
（３−トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物、９５％（ＴＥＰＳＡ）−製品コード：ＳＩＴ８１９２．６
【化９５】
2021522916.tif 000099
分子量−３０４．４１ｇ／ｍｏｌ；密度−１．０７ｇ／ｍＬ；２％ＴＥＰＳＡ＝５０ｍＬ溶液中１ｍＬ；１ｍＬ  ＴＥＰＳＡ×１．０７ｇ／ｍＬ＝１．０７ｇ；ＴＥＰＳＡの１．０７ｇ／３０４．４１ｇ／ｍｏｌ＝０．００３５１ｍｏｌ；ＴＥＰＳＡ：Ｈ２Ｏ＝１：３（トリアルコキシシラン）；水の最低量は、０．００３５１×３＝０．０１０５×１８．０１５ｇ／ｍｏｌ＝０．１９０ｇである。
【０３３６】
基板の官能化のための溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに０．１９０ｍＬの水を添加した。水には、１ｍＬのＴＥＰＳＡを添加した。溶液を、５％酢酸でｐＨ４〜５まで酸性化し、結果として得られる溶液をメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３３７】
ＴＥＯＳ／  ＴＭＯＳ
テトラエトキシシラン、９８％（ＴＥＯＳ）−製品コード：ＳＩＴ７１１０．０
【化９６】
2021522916.tif 000100
分子量−２０８．３３ｇ／ｍｏｌ；密度−０．９３３５ｇ／ｍＬ；２％ＴＥＯＳ＝５０ｍＬ溶液中１ｍＬ；１ｍＬ  ＴＥＯＳ×０．９３３５ｇ／ｍＬ＝０．９３３５ｇ；ＴＥＯＳの０．９３３５ｇ／２０８．３３ｇ／ｍｏｌ＝０．００４４８ｍｏｌ；ＴＥＯＳ：Ｈ２Ｏ＝１：４（テトラアルコキシシラン）；水の最低量は、０．００４４８×４＝０．０１７９×１８．０１５ｇ／ｍＬ＝０．３２３ｇである。
【０３３８】
基板の官能化のための溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに０．３２３ｍＬの水を添加した。水には、１ｍＬのＴＥＯＳを添加した。溶液を、５％酢酸でｐＨ４〜５まで酸性化し、結果として得られる溶液をメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３３９】
テトラメトキシシラン、９８％（ＴＭＯＳ）−製品コード：ＳＩＴ７５１０．０
【化９７】
2021522916.tif 000101
分子量−１５２．２２ｇ／ｍｏｌ；密度−１．０３２ｇ／ｍＬ；２％ＴＭＯＳ＝５０ｍＬ溶液中１ｍＬ；１ｍＬ  ＴＭＯＳ×１．０３２ｇ／ｍＬ＝１．０３２ｇ；ＴＭＯＳの１．０３２ｇ／１５２．２２ｇ／ｍｏｌ＝０．００６７８ｍｏｌ；ＴＭＯＳ：Ｈ２Ｏ＝１：４（テトラルコキシシラン（ｔｅｔｒａｌｋｏｘｙｓｉｌａｎｅ））；水の最低量は、０．００６７８×４＝０．０２７１×１８．０１５ｇ／ｍＬ＝０．４８８ｇである。
【０３４０】
基板の官能化のための溶液を調製するために、５０ｍＬ容量フラスコに０．４８８ｍＬの水を添加した。水には、１ｍＬのＴＭＯＳを添加した。溶液を、５％酢酸でｐＨ４〜５まで酸性化し、結果として得られる溶液をメタノールで５０ｍＬまで希釈した。
【０３４１】
基板のプラズマ処理
プラズマ処理された基板（たとえば、ＰＣＢ）を調製するために、以下の全体的な手順を実施した。ＰＣＢ（又は他の基板）を、Ｐｌａｓｍａｅｔｃｈ  ＰＥ−２５を使用してプラズマ処理する。以下の条件を使用した。酸素圧：酸素タンクレギュレータから２０ＰＳＩ；処理時間：１５分間；出力レベル：高；酸素流量：約ゼロ；真空圧：１１０ｍｔｏｒｒ。
【０３４２】
シラノールによる基板の官能化
シランでコーティングされた基板を調製するために、以下の手順を使用した。プラズマ処理されたＰＣＢをシラン溶液に浸漬する。その時点で、シランコーティングされたＰＣＢを、余分なシランを除去するように処理する。次いで、ＰＣＢを硬化させる。
【０３４３】
基板のオーバーモールディング
Ａｒｂｕｒｇ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｍｏｕｌｄｅｒ  ３７５を使用して、以下の手順を実施した。基板の上に金型を配置する。次いで、成形サイクルを実施し、ＰＣＢの一部の上で金型内に成形材料を分散させる。サンプルに応じて、射出段階が終わるまでＰＣＢは電源に接続したままにする場合がある（時期尚早の凝固を防止し、任意の結合反応が発生するのに十分な時間を可能にするという試み）。
【０３４４】
剥離試験
Ｉｎｓｔｒｏｎ装置を使用して以下の手順を実施した。Ｉｎｓｔｒｏｎ装置の基部にジグを取り付けた。このジグは、ＰＣＢ及びオーバーモールドをクロス部材の上でジョークランプに対して同じ場所に保持する。試験サンプルをジグ上に固定した。成形部材の成形材料の「剥離タブ」にジョークランプを取り付けた。破壊するまで５０ｍｍ／分で引張を行った。最大剥離力を記録した。初期剥離に必要な初期力に留意して、９０度の剥離試験を実施した。試験した各成形部材（たとえば、ＰＣＢ上の成形材料）は、剥離試験が開始した場所で１１ｍｍ幅であった。初期剥離力を（初期剥離力を１１ｍｍで割ることによって計算した）Ｎ／ｍｍとして測定した。したがって、この試験を実施して、ＰＣＢ基板に対して常に垂直であるオーバーモールドの剥離を開始するために必要なピーク初期力を求めた。
【０３４５】
実施例９：アミン／無水コハク酸系結合層を使用する結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の２つの実施形態を調製した。簡単に、第１実験サンプルに対して、（無水コハク酸官能性を有する）熱可塑性ポリプロピレン／Ｓｃｏｎａ成形材料を、（たとえば、ＷＳＡ−９９１１で官能化された）第一級アミンシランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。第２実験サンプルに対して、（無水コハク酸官能性を有する）熱可塑性ポリプロピレン／Ｓｃｏｎａ成形材料を、（たとえば、ＳＩＢ１８２４．５で官能化された）第二級アミンシランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。
【０３４６】
第１実験サンプル及び第２実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にポリプロピレン／Ｓｃｏｎａをオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にポリプロピレン／Ｓｃｏｎａをオーバーモールドすることによって調製した。
【０３４７】
本明細書に開示する各実験で使用したＰＣＢはＦＲ−４  ＩＴ１５８ＴＣであった。これは、高い熱的信頼性を有する中間Ｔｇ（ＤＳＣにより＞１５０℃）多官能充填エポキシＰＣＢである。
【０３４８】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。以下の表３及び図２６Ａは、ＷＳＡ−９９１１実験サンプル対対照に対する結果を示す。以下の表４及び図２６Ｂは、ＳＩＢ１８３３．０実験サンプル対対照に対する結果を示す。図２６Ａ及び図２６Ｂは、実験サンプル対対照サンプルに対する平均初期剥離力の比較を示す棒グラフを提供する。
【０３４９】
【表３】
2021522916.tif 000102
【０３５０】
【表４】
2021522916.tif 000103
【０３５１】
結果及び考察
ＷＳＡ−９９１１
表３及び図２６Ａに示すように、対照の場合、シランカップリング剤なしで調製された、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢ両方に対してオーバーモールディングの後に接着はなかった。ポリプロピレンは、５％Ｓｃｏｎａがあっても、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢとのいかなる分子間引力も提供せず、剥離試験中、剥離力がゼロとなったことが明らかとなった。３つの実験サンプルに基づき、ＷＳＡ−９９１１処理されたＰＣＢ基板は、１０．１Ｎ／ｍｍのより大きい平均剥離力を有していた。したがって、シラン処理されたサンプルは、非シラン処理サンプルより平均して約１０Ｎ／ｍｍ高い接着力を有していた。この結果は、シランカップリング剤処理が、ＷＳＡ−９９１１表面処理されたＰＣＢ基板のＰＰ／Ｓｃｏｎａオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、（以下に示すように）シランの第一級アミンとｓｃｏｎａの無水マレイン酸との共有結合の形成を含む可能性がある。
【化９８】
2021522916.tif 000104
【０３５２】
他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。Ｓｃｏｎａは、典型的には、成形材料として使用されない。Ｓｃｏｎａは通常、複合材料で使用され、無水コハク酸が補強材料、たとえば、セルロース系繊維における官能基と反応する。しかしながら、意外なことに、Ｓｃｏｎａは、ケイ素含有リンカーを含む結合層との優れた結合を提供することが分かった。Ｓｃｏｎａはまた、高い熱変形温度（荷重たわみ温度としても知られる）等、有益な材料特性も有し、水に対して不透過性である（これは、剥離を防止又は阻止するのに役立つ）。
【０３５３】
ＳＩＢ１８２４．５
表４及び図２６Ｂに示すように、且つ上述したように、対照の場合、シランカップリング剤なしで調製された未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢ両方に対してオーバーモールド後に接着力がなかった。ポリプロピレンは、５％Ｓｃｏｎａがあっても、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢとのいかなる分子間引力を提供せず、剥離試験中、剥離力がゼロとなったことが明らかとなった。ＳＩＢ１８３３．０処理されたＰＣＢ基板は、３つの実験サンプルに基づき、３．８０Ｎ／ｍｍのより大きい平均剥離力を有していた。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ又は少なくとも約１０Ｎ大きく）向上させることができると考えられる。したがって、シラン処理サンプルは、非シラン処理サンプルより、平均して約４Ｎ／ｍｍ高い接着力を有していた。これは、シランカップリング剤処理が、含むＳＩＢ１８３３．０表面処理されたＰＣＢ基板のＰＰ／Ｓｃｏｎａオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、シランの第二級アミンとｓｃｏｎａの無水マレイン酸との共有結合の形成を含む可能性がある。他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３５４】
実施例１０：アミン／エポキシド系結合層を使用する結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の２つの実施形態を調製した。簡単に、第１実験サンプルに対して、（エポキシ官能性を有する）熱可塑性Ｅｌｖａｌｏｙ  ＰＴＷ（エチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸グリシジルターポリマー）成形材料を、（たとえば、ＷＳＡ−９９１１で官能化された）第一級アミンシランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。第２実験サンプルに対して、（エポキシ官能性を有する）熱可塑性Ｅｌｖａｌｏｙ  ＰＴＷ（エチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸グリシジルターポリマー）成形材料を、（たとえば、ＳＩＢ１８３３．０で官能化された）第二級アミンシランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。
【０３５５】
第１実験サンプル及び第２実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＥｌｖａｌｏｙ  ＰＴＷをオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＥｌｖａｌｏｙ  ＰＴＷをオーバーモールドすることによって調製した。ＰＣＢは、実施例９で使用したものと同じであった。
【０３５６】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。以下の表５及び図２７Ａは、ＷＳＡ−９９１１実験サンプル対対照に対する結果を提供する。以下の表６及び図２７Ｂは、ＳＩＢ１８３３．０実験サンプル対対照に対する結果を示す。図２７Ａ及び図２７Ｂは、実験サンプル対対照サンプルに対する平均初期剥離力の比較を示す棒グラフを提供する。
【０３５７】
【表５】
2021522916.tif 000105
【０３５８】
【表６】
2021522916.tif 000106
【０３５９】
結果及び考察
ＷＳＡ−９９１１
表５及び図２７Ａに示すように、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理され／非シラン処理対照に対して約３．６Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照より約４．３Ｎ／ｍｍ高かった。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ又は少なくとも約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。観察された接着力の向上は、シラン処理されたサンプルにおけるシラン層と熱可塑性樹脂／ＰＣＢとの増大した且つ／又は改善した化学的相互作用に起因する可能性がある。この結果は、シランカップリング剤処理が、ＷＳＡ−９９１１表面処理されたＰＣＢ基板のＥｌｖａｌｏｙオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、（図４９に示すように）シランの第一級アミンとＥｌｖａｌｏｙのエポキシとの共有結合の形成を含む可能性がある。
【０３６０】
他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３６１】
ＳＩＢ１８３３
表６及び図２７Ｂに示すように、且つ上述したように、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理された／非シラン処理対照に対して約２．１Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照より約２．８Ｎ／ｍｍ高かった。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ又は少なくとも約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。シラン処理されたサンプルに対するより高い接着力は、シラン処理が、ＳＩＢ１８３３．０表面処理されたＰＣＢ基板とＥｌｖａｌｏｙ熱可塑性樹脂とのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、シランの第二級アミンとＥｌｖａｌｏｙのエポキシとの共有結合の形成を含む可能性がある。他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３６２】
実施例１１：シラノール系結合層を使用する結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の２つの実施形態を調製した。簡単に、第１実験サンプルに対して、（シラノール官能性を有する）ＰＥＸ熱可塑性（トリメトキシリル修飾ポリエチレン）成形材料を、ＴＥＯＳ系反応性シラノールシランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。第２実験サンプルに対して、（シラノール官能性を有する）ＰＥＸ熱可塑性（トリメトキシリル修飾ポリエチレン）成形材料を、ＴＭＯＳ系反応性シラノールシランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。
【０３６３】
第１実験サンプル及び第２実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＰＥＸをオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＰＥＸをオーバーモールドすることによって調製した。ＰＣＢは、実施例９で使用したものと同じであった。
【０３６４】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。以下の表７及び図２８Ａは、ＴＥＯＳ実験サンプル対対照に対する結果を提供する。以下の表８及び図２８Ｂは、ＴＭＯＳ実験サンプル対対照に対する結果を示す。図２８Ａ及び図２８Ｂは、実験サンプル対対照サンプルに対する平均初期剥離力の比較を示す棒グラフを提供する。
【０３６５】
【表７】
2021522916.tif 000107
【０３６６】
【表８】
2021522916.tif 000108
【０３６７】
結果及び考察
ＴＥＯＳ
表７及び図２８Ａに示すように、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。オーバーモールディングの後、初期剥離試験において、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢとオーバーモールドとの間の接着力が観察されなかった。実験サンプルに対する初期剥離力は、非シラン処理対照に対して平均して約３．５Ｎ／ｍｍ高かった。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍより大きく）向上させることができると考えられる。この接着力の向上は、シラン処理されたサンプルにおけるシラン層と熱可塑性樹脂／ＰＣＢとの増大した且つ／又は改善した化学的相互作用に起因する可能性がある。この結果は、シランカップリング剤処理が、ＴＥＯＳ表面処理されたＰＣＢ基板のＰＥＸオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、（図５１に示すように）ＴＥＯＳのヒドロキシル基のＰＥＸの側鎖との架橋を含む可能性がある。
【０３６８】
他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３６９】
ＴＭＯＳ
表８及び図２８Ｂに示すように、且つ上述したように、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。オーバーモールディングの後、初期剥離試験において、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢとオーバーモールドとの間の接着力が観察されなかった。実験サンプルに対する初期剥離力は、非シラン処理対照に対して平均して約４．５Ｎ／ｍｍ高かった。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ又は少なくとも約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。シラン処理されたサンプルに対するより高い剥離力は、シランカップリング剤処理が、ＴＭＯＳ表面処理されたＰＣＢ基板のＰＥＸオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、ＴＭＯＳのヒドロキシル基のＰＥＸの側鎖との架橋を含む可能性がある。こうした化学的相互作用は、ＴＭＯＳのヒドロキシル基のＰＥＸの側鎖との架橋を含む可能性がある。他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３７０】
実施例１２：アミン及び無水コハク酸又はエポキシドを使用するさらなる結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の２つの実施形態を調製した。簡単に、第１実験サンプルに対して、（第二級アミン官能性を有する）Ｄｅｓｍｏｐａｎ９３７０Ａ熱可塑性（熱可塑性芳香族ポリエーテル系ポリウレタン）成形材料を、無水コハク酸系反応性シランカップリング剤（ＴＥＰＳＡ）を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。第２実験サンプルに対して、Ｄｅｓｍｏｐａｎ９３７０Ａ熱可塑性成形材料を、エポキシ環（エポキシド）系反応性シランカップリング剤ＧＰＴＭＳを有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。
【０３７１】
第１実験サンプル及び第２実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＤｅｓｍｏｐａｎ９３７０Ａをオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＤｅｓｍｏｐａｎ９３７０Ａをオーバーモールドすることによって調製した。ＰＣＢは、実施例９で使用したものと同じであった。
【０３７２】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。以下の表９及び図２９Ａは、無水コハク酸実験サンプル対対照に対する結果を提供する。図２９Ｂは、エポキシド実験サンプルに対するＳＥＭ結果を示す。
【０３７３】
【表９】
2021522916.tif 000109
【０３７４】
結果及び考察
ＴＥＰＳＡ
表９及び図２９Ａに示すように、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理された／非シラン処理対照に対して約５Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照に対しては約８．６Ｎ／ｍｍ高かった。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。観察された接着力の向上は、シラン処理されたサンプルにおけるシラン層と熱可塑性樹脂／ＰＣＢとの増大した且つ／又は改善した化学的相互作用に起因する可能性がある。この結果は、シランカップリング剤処理が、ＴＥＰＳＡ表面処理されたＰＣＢ基板のＤｅｓｍｏｐａｎオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３７５】
ＧＰＴＭＳ
試験中、ＧＰＴＭＳサンプルは、プラズマのみの試験サンプルと比較すると低いが、未処理サンプルよりは高い剥離力を有することが観察された。サンプル調製が最適化されておらず、したがって、ここでの剥離力データが信頼性の高いものでなかったと考えられる。たとえば、図２９Ｂに示すように、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）データにおいて、実験サンプルの場合、Ｄｅｓｍｏｐａｎは非常に強力に付着したため、Ｄｅｓｍｏｐａｎの一部は、実際には、剥離試験中、バルクの熱可塑性オーバーモールド材料から引き剥がされ、Ｄｅｓｍｏｐａｎの残留物は、剥離試験の後にＰＣＢに付着し続けていたことが観察された。この同じ効果は、対照サンプルのいずれにおいても観察されず、これは、図２９Ｃ（プラズマのみ）及び図２９Ｄ（未処理）に示されている。
【０３７６】
このＤｅｓｍｏｐａｎの薄い層は、熱可塑性エラストマー材料自体が、結合層の破壊の前に破壊したことを示唆している。引裂きは、凝集破壊（たとえば、結合層を介して付着した層ではなく、剥離試験に耐えるバルク材料の破壊）であるように見える。シランＰＣＢ処理サンプルを検査すると、それは、Ｄｅｓｍｏｐａｎのある領域がシラン層によってＰＣＢに強力に付着していることを示唆し、それはさらに、シラン層とＤｅｓｍｏｐａｎ／ＰＣＢの相互作用が、Ｄｅｓｍｏｐａｎ材料自体の内部凝集力より強力であり、剥離試験中、Ｄｅｓｍｏｐａｎの一部がちぎれ且つ／又は引き裂け、ＰＣＢに付着し続けることを示唆している。この試験は、さらに、シラン処理が、ＧＰＴＭＳ表面処理されたＰＣＢ基板のＤｅｓｍｏｐａｎとのカップリングを促進する何らかの化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、ＧＰＴＭＳのエポキシからもたらされるＤｅｓｍｏｐａｎの第二級アミンとの共有結合を含む可能性がある。さらに、他の化学的相互作用及び力の組合せが、凝集破壊の原因となった可能性がある。結論として、結合層における接着力は、結合層の代わりにＤｅｓｍｏｐａｎのバルク材料の歪み及び引裂きをもたらすほど強力であるように見えた。この結果は、成形部材がいかなる剥離力も受けない、加湿状態下では、層が剥離に耐えることができることを示す。
【０３７７】
上述したように、ＳＥＭ下で、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢの両方が、接着破壊と同定される表面に付着したままのＤｅｓｍｏｐａｎ残留物を残さなかったことが観察された。プラズマ処理されたサンプルの接着破壊は、弱い結合しか存在せず、したがって、ＳＥＭ画像下で表面上にいかなる残留物も残されていなかったことを示唆している。したがって、ケイ素含有リンカーを含む結合層は、こうした結合層のない対照サンプルと比較して層の接着力を向上させた。これらの結果はまた、この特定の組合せに対して最適化されなかった剥離試験も示すことができる。この場合、ＳＥＭは、シラン層の接着力の向上のより正確な表現を提供すると考えられる。（他のアミン／エポキシドサンプルに対して上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、（非シラン処理材料に対するものより最大約１００Ｎ大きく）向上させることができると考えられる。
【０３７８】
実施例１３：エポキシド基及びカルボキシル基を使用する結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の一実施例を調製した。簡単に、Ｓｕｒｌｙｎ９０２０（エチレン／メタクリル酸（Ｅ／ＭＡＡ）コポリマー）熱可塑性成形部材を、エポキシ環（エポキシド）系反応性シランカップリング剤（ＧＰＴＭＳ）を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。
【０３７９】
実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＳｕｒｌｙｎ９０２０をオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＳｕｒｌｙｎ９０２０をオーバーモールドすることによって調製した。
【０３８０】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。図３０Ａ〜図３０Ｅは、試験に対するＥＳＭデータを示す。
【０３８１】
結果及び考察
ＧＰＴＭＳ
ＧＰＴＭＳサンプルは、未処理サンプルに対する場合は高いがプラズマのみ処理されたサンプルと比較すると低い剥離力を有することが観察された。サンプル調製が最適化されておらず、したがって、ここでの剥離力データが信頼性の高いものでなかったと考えられる。しかしながら、図３０Ａ及び図３０Ｂに示すように、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）データにおいて、ＰＣＢマスクの残留物が、剥離試験中にＰＣＢから引き剥がされ、剥離試験後にＳｕｒｌｙｎに付着したことが観察された。図３０Ｂにおける元素分析は、図３０Ｂに示すように、Ｓｕｒｌｙｎに付着し続けていたＰＣＢマスクの化学成分を示すことによって、これを裏付ける。
【０３８２】
図３０Ａに示すように、この引裂は、Ｓｕｒｌｙｎ成形材料の上にＰＣＢの層を残し、結合層の破壊の前に基板層が破壊したことを示唆している。シラン層は、サンプルの少なくともいくつかの領域においてＳｕｒｌｙｎ／ＰＣＢの接着力の増大に寄与したとも考えられる。シランＰＣＢ処理されたサンプルの凝集破壊は、Ｓｕｒｌｙｎの何らかの領域がシラン層によってＰＣＢに強力に付着していることを示唆し、それはさらに、シラン層とＳｕｒｌｙｎ／ＰＣＢの相互作用が、ＰＣＢの凝集力より強力であり、剥離試験中、ＰＣＢの一部がちぎれ且つ／又は引き裂け、ＰＣＢに付着し続けることを示唆している。この試験は、さらに、シラン処理が、ＧＰＴＭＳ表面処理されたＰＣＢ基板のＳｕｒｌｙｎとのカップリングを促進する何らかの化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、（図５２に示すように）ＧＰＴＭＳのエポキシからもたらされるＳｕｒｌｙｎのカルボキシル基との共有結合を含むことができる。
【０３８３】
さらに、化学的相互作用及び力の組合せが、凝集破壊の原因となった可能性がある。上述したように、ＳＥＭ下で、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢの両方が、接着破壊と同定される表面に付着したＳｕｒｌｙｎ残留物を残さなかったことが観察された。プラズマ処理されたサンプルの接着破壊は、弱い結合しか存在せず、したがって、ＳＥＭ画像下で表面上にいかなる残留物も残っていなかったことを示唆している。これらの結果はまた、この特定の組合せに対する剥離試験が最適化されなかったことも示唆している。この場合、ＳＥＭは、シラン層の接着力の向上のより正確な表現を提供すると考えられる。（他のアミン／エポキシドサンプルに対して上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。
【０３８４】
実施例１４：アミン及びカルボキシル基を使用するさらなる結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の一実施形態を調製した。簡単に、実験サンプルに対して、（カルボキシル官能性を有する）（エチレン、メタクリル酸及びアクリレート熱可塑性樹脂のターポリマーである）Ｎｕｃｒｅｌ（登録商標）ＡＥ成形材料を、ＳＩＢ１８２４．５、第二級アミン系シランカップリング剤のいずれかを有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＮｕｃｒｅｌ（登録商標）ＡＥをオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＮｕｃｒｅｌ（登録商標）ＡＥをオーバーモールドすることによって調製した。ＰＣＢは、実施例９で使用したものと同じであった。
【０３８５】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。図３１Ａ〜図３１Ｄは、第二級アミン／カルボキシル実験サンプル対対照に対するＳＥＭ結果を提供する。
【０３８６】
結果及び考察
ＳＩＢ１８２４．５
ＳＩＢ１８２４．５サンプルは、未処理サンプルに対する場合は高い剥離力であるがプラズマのみ処理されたサンプルと比較すると低い剥離力を有することが観察された。サンプル調製が最適化されておらず、したがって、ここでの剥離力データが信頼性の高いものでなかったと考えられる。しかしながら、図３１Ａ及び図３１Ｂに示すように、ＳＥＭデータにおいて、Ｎｕｒｃｒｅｌ  ＡＥが、剥離試験中にバルク熱可塑性オーバーモールドから引き剥がされ、剥離試験後にＰＣＢに付着したままであることが観察された。この同じ効果は、対照サンプルのいずれにおいても観察されず、これは、図３１Ｃ（プラズマのみ）及び図３１Ｄ（未処理）に示されている。図３１Ａは、剥離試験後の塑性変形を示し、これが凝集破壊であることを意味する。図３１Ｂは、材料変形が、シラン層とＮｕｃｒｅｌ／ＰＣＢとの化学的相互作用に寄与している可能性があるという証拠を提供する。これらの化学的相互作用は、剥離試験によりＮｕｃｒｅｌの一部がばらばらになるという点で、Ｎｕｃｒｅｌバルク材料内の分子間力より強力に見え、それにより（未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢの画像とは異なり、表面に付着したいかなるＮｕｃｒｅｌ材料も示さない）バルクポリマーの凝集破壊を示す。
【０３８７】
図３１Ａ及び図３１Ｂは、熱可塑性エラストマー層が結合層の破壊の前に破壊したことを示唆している。シランＰＣＢ処理されたサンプルの凝集破壊は、Ｎｕｃｒｅｌの何らかの領域がシラン層によってＰＣＢに強力に付着していることを示唆し、それはさらに、シラン層とＮｕｃｒｅｌの相互作用が、Ｎｕｃｒｅｌ自体内の凝集力より強力であり、Ｎｕｃｒｅｌの一部がちぎれ且つ／又は引き裂け、剥離試験後にＰＣＢに付着し続けることを示唆している。この試験は、さらに、シラン処理が、ＳＩＢ１８２４．５表面処理されたＰＣＢ基板のＮｕｃｒｅｌとのカップリングを促進する何らかの化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、ＳＩＢ１８２４．５の第二級アミンからもたらされるＮｕｃｒｅｌカルボキシル基との共有結合を含む可能性がある。
【０３８８】
さらに、化学的相互作用及び力の組合せが、凝集破壊（たとえば、併せて留まるバルク材料の破壊）の原因となった可能性がある。したがって、バルク材料における凝集力が、熱可塑性樹脂と結合層との間の接着力より弱く、熱可塑性樹脂が引き裂かれるように見える。上述したように、ＳＥＭ下で、未処理及びプラズマ処理されたＰＣＢの両方が、接着破壊と同定される表面に付着したままのＮｕｃｒｅｌ残留物を残さなかったことが観察された。プラズマ処理されたサンプルの接着破壊は、弱い結合しか存在せず、したがって、ＳＥＭ画像下で表面上にいかなる残留物も残されていなかったことを示唆している。これらの結果はまた、この特定の組合せに対する剥離試験が最適化されていなかったことも示唆している。この場合、ＳＥＭは、シラン層の接着力の向上のより正確な表現を提供すると考えられる。（他のサンプルに対して上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。
【０３８９】
実施例１５：アミン／無水コハク酸系結合層を使用する結果
サンプル調製
実施例８において概して記載したような手順を使用して、成形部材の実施形態を調製した。簡単に、実験サンプルに対して、（第二級アミン官能性を有する）熱可塑性Ｐｅｂａｘ  ＭＶ１０７４（ポリアミド及びポリエーテルからなるブロックコポリマー）成形材料を、（たとえば、ＴＥＰＳＡで官能化された）無水コハク酸カップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。実験サンプルに加えて、対照サンプルを調製した。第１対照サンプルは、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＰｅｂａｘ  ＭＶ１０７４をオーバーモールドすることによって調製した。第２対照サンプルは、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上にＰｅｂａｘ  ＭＶ１０７４をオーバーモールドすることによって調製した。ＰＣＢは、実施例９で使用したものと同じであった。
【０３９０】
サンプル試験
実施例８において概して記載した手順を使用して、剥離試験を３回実施した。以下の表１０は、実験サンプル対対照に対する結果を示す。図３２Ａは、実験サンプル対対照サンプルに対する平均初期剥離力の比較を示す棒グラフを提供する。
【０３９１】
【表１０】
2021522916.tif 000110
【０３９２】
結果及び考察
ＴＥＰＳＡ
表１０及び図３２Ａに示すように、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理された／非シラン処理対照に対して約４．２Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照に対しては約１８．２Ｎ／ｍｍ高かった。（上に示したように）この初期剥離力は、実験オーバーモールディング条件及び剥離試験条件のさらなる微調整を通して、さらに（非シラン処理材料に対するものより最大約１０Ｎ／ｍｍ又は少なくとも約１０Ｎ／ｍｍ大きく）向上させることができると考えられる。観察された接着力の向上は、シラン処理されたサンプルにおけるシラン層と熱可塑性樹脂／ＰＣＢとの増大した且つ／又は改善した化学的相互作用に起因する可能性がある。この結果は、シランカップリング剤処理が、ＴＥＰＳＡ表面処理されたＰＣＢ基板のＰｅｂａｘオーバーモールドとのカップリングを促進する改善され且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。こうした化学的相互作用は、シランの無水コハク酸とオーバーモールド材料の第二級アミンとの共有結合の形成を含む可能性がある。他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３９３】
実施例１６：追加の剥離試験に対する予言的実施例
以下は、本明細書の別の場所で提供する実験に基づいて予測される結果の予言的実施例である。最適化された条件を使用して成形部材を調製する。簡単に、第１実験サンプルに対して、（第二級アミンを有する）Ｄｅｓｍｏｐａｎ９３７０Ａ熱可塑性成形材料を、エポキシ系反応性シランカップリング剤（ＧＰＴＭＳ）を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成する。第２実験サンプルに対して、（カルボキシル基を有する）Ｓｕｒｌｙｎ９０２０熱可塑性成形材料を、エポキシ環（エポキシド）系反応性シランカップリング剤（ＧＰＴＭＳ）を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。第３実験サンプルに対して、（カルボキシル基を有する）Ｎｕｃｒｅｌ  ＮＥ熱可塑性成形材料を、第二級アミン（ＳＩＢ１８２４．５）反応性シランカップリング剤を有する官能化ＰＣＢの上にオーバーモールドして、ケイ素含有リンカーを含む結合層を有する成形部材を形成した。上記実験サンプルに加えて、一致する対照サンプルを調製する。対照サンプルの第１組は、プラズマ処理されていないＰＣＢ上に関連する熱可塑性樹脂をオーバーモールドすることによって調製する。対照サンプルの第２組は、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上に関連する熱可塑性樹脂をオーバーモールドすることによって調製した。
【０３９４】
サンプル試験及び結果
実施例８において概して記載したような手順を使用して、剥離試験を３回実施する。各場合、オーバーモールドと未処理／プラズマ処理のみのＰＣＢとの間の剥離力は、シラン処理されたサンプルより低い。Ｄｅｓｍｏｐａｎ実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理された／非シラン処理対照に対しては約１０Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照より約５Ｎ／ｍｍ〜約１５Ｎ／ｍｍ高い。Ｓｕｒｌｙｎ実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理された／非シラン処理対照に対しては約５Ｎ／ｍｍ〜１０Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照より約５Ｎ／ｍｍ〜約３０Ｎ／ｍｍ高い。Ｎｕｃｒｅｌ実験サンプルに対する初期剥離力は、平均して、プラズマ処理された／非シラン処理対照に対しては約５Ｎ／ｍｍ〜１０Ｎ／ｍｍ高く、未処理対照より約５Ｎ／ｍｍ〜約２０Ｎ／ｍｍ高い。いかなる特定の機構にも拘束されることなく、接着力の向上は、シラン処理されたサンプルにおけるシラン層と熱可塑性樹脂／ＰＣＢとの増大した且つ／又は改善された化学的相互作用に起因すると考えられる。この結果は、シランカップリング剤処理が、表面処理されたＰＣＢ基板のオーバーモールドとのカップリングを促進する改善された且つ／又は増大した化学的相互作用を提供したことを示唆している。他のタイプの結合及び力もまた、観察された剥離力の増大に寄与した可能性がある。
【０３９５】
実施例１７：加速摩耗試験
以下は、本明細書の別の場所に提供する実験に基づいて予測される結果の予言的実施例である。上記実施例９〜１６に開示したような実験実施例に対して、加速摩耗試験を実施する。これらの実験サンプルに加えて、一致する成形材料及びＰＣＢを備えた対照サンプルを調製する。対照サンプルの第１組（対照１）は、プラズマ処理されておらず且つシランカップリング剤で処理されていないＰＣＢの上に（実験サンプルの成形材料と一致する）成形材料をオーバーモールドすることによって調製する。第２対照サンプル（対照２）は、プラズマ処理されているが、シランカップリング剤で処理されていないＰＣＢ上に（実験サンプルの成形材料と一致する）成形材料をオーバーモールドすることによって調製する。
【０３９６】
各実験サンプル及び対照サンプルを、高温（６０℃）で高湿度チャンバ（９９％湿度）内に配置する。これらの条件下での時間の単位は、通常の動作条件で行われる時間の単位の約５倍と等価である（たとえば、加速摩耗条件下での１日は、通常の動作条件下での５日間と等価である）。（通常の条件下での５週間と等価である）各週の後、加速摩耗チャンバからサンプルを取り出し、何らかの剥離の兆候がないか検査する。以下の表１５は、試験の予測された結果を示す。
【０３９７】
【表１１】
2021522916.tif 000111
2021522916.tif 000112
【０３９８】
意外なことに、いくつかの実験サンプルに対し、オーバーモールド材料自体が、成形材料とＰＣＢとの間の結合層の前に劣化を開始するように見えることが観察される。
【図１Ａ】
2021522916.tif 000133
【図１Ｂ】
2021522916.tif 000134
【図２Ａ】
2021522916.tif 000135
【図２Ｂ】
2021522916.tif 000136
【図３Ａ】
2021522916.tif 000137
【図３Ｂ】
2021522916.tif 000138
【図４Ａ】
2021522916.tif 000139
【図４Ｂ】
2021522916.tif 000140
【図４Ｃ】
2021522916.tif 000141
【図４Ｄ】
2021522916.tif 000142
【図５Ａ】
2021522916.tif 000143
【図５Ｂ】
2021522916.tif 000144
【図６Ａ】
2021522916.tif 000145
【図６Ｂ】
2021522916.tif 000146
【図７Ａ】
2021522916.tif 000147
【図７Ｂ】
2021522916.tif 000148
【図８Ａ】
2021522916.tif 000149
【図８Ｂ】
2021522916.tif 000150
【図９Ａ】
2021522916.tif 000151
【図９Ｂ】
2021522916.tif 000152
【図１０Ａ】
2021522916.tif 000153
【図１０Ｂ】
2021522916.tif 000154
【図１１】
2021522916.tif 000155
【図１２Ａ】
2021522916.tif 000156
【図１２Ｂ】
2021522916.tif 000157
【図１３Ａ】
2021522916.tif 000158
【図１３Ｂ】
2021522916.tif 000159
【図１４Ａ】
2021522916.tif 000160
【図１４Ｂ】
2021522916.tif 000161
【図１４Ｃ】
2021522916.tif 000162
【図１５Ａ】
2021522916.tif 000163
【図１５Ｂ】
2021522916.tif 000164
【図１５Ｃ】
2021522916.tif 000165
【図１５Ｄ】
2021522916.tif 000166
【図１５Ｅ】
2021522916.tif 000167
【図１６Ａ】
2021522916.tif 000168
【図１６Ｂ】
2021522916.tif 000169
【図１６Ｃ】
2021522916.tif 000170
【図１６Ｄ】
2021522916.tif 000171
【図１６Ｅ】
2021522916.tif 000172
【図１６Ｆ】
2021522916.tif 000173
【図１７Ａ】
2021522916.tif 000174
【図１７Ｂ】
2021522916.tif 000175
【図１８Ａ】
2021522916.tif 000176
【図１８Ｂ】
2021522916.tif 000177
【図１８Ｃ】
2021522916.tif 000178
【図１８Ｄ】
2021522916.tif 000179
【図１９】
2021522916.tif 000180
【図２０】
2021522916.tif 000181
【図２１Ａ】
2021522916.tif 000182
【図２１Ｂ】
2021522916.tif 000183
【図２２Ａ】
2021522916.tif 000184
【図２２Ｂ】
2021522916.tif 000185
【図２２Ｃ】
2021522916.tif 000186
【図２２Ｄ】
2021522916.tif 000187
【図２３Ａ】
2021522916.tif 000188
【図２３Ｂ】
2021522916.tif 000189
【図２３Ｃ】
2021522916.tif 000190
【図２３Ｄ】
2021522916.tif 000191
【図２４】
2021522916.tif 000192
【図２５】
2021522916.tif 000193
【図２６Ａ】
2021522916.tif 000194
【図２６Ｂ】
2021522916.tif 000195
【図２７Ａ】
2021522916.tif 000196
【図２７Ｂ】
2021522916.tif 000197
【図２８Ａ】
2021522916.tif 000198
【図２８Ｂ】
2021522916.tif 000199
【図２９Ａ】
2021522916.tif 000200
【図２９Ｂ】
2021522916.tif 000201
【図２９Ｃ】
2021522916.tif 000202
【図２９Ｄ】
2021522916.tif 000203
【図３０Ａ】
2021522916.tif 000204
【図３０Ｂ】
2021522916.tif 000205
【図３０Ｃ】
2021522916.tif 000206
【図３０Ｄ】
2021522916.tif 000207
【図３０Ｅ】
2021522916.tif 000208
【図３１Ａ】
2021522916.tif 000209
【図３１Ｂ】
2021522916.tif 000210
【図３１Ｃ】
2021522916.tif 000211
【図３１Ｄ】
2021522916.tif 000212
【図３２Ａ】
2021522916.tif 000213
【図３３】
2021522916.tif 000214
【図３４】
2021522916.tif 000215
【図３５】
2021522916.tif 000216
【図３６】
2021522916.tif 000217
【図３７】
2021522916.tif 000218
【図３８】
2021522916.tif 000219
【図３９Ａ】
2021522916.tif 000220
【図３９Ｂ】
2021522916.tif 000221
【図３９Ｃ】
2021522916.tif 000222
【図４０Ａ】
2021522916.tif 000223
【図４０Ｂ】
2021522916.tif 000224
【図４１Ａ】
2021522916.tif 000225
【図４１Ｂ】
2021522916.tif 000226
【図４２Ａ】
2021522916.tif 000227
【図４２Ｂ】
2021522916.tif 000228
【図４３】
2021522916.tif 000229
【図４４Ａ】
2021522916.tif 000230
【図４４Ｂ】
2021522916.tif 000231
【図４５】
2021522916.tif 000232
【図４６】
2021522916.tif 000233
【図４７】
2021522916.tif 000234
【図４８】
2021522916.tif 000235
【図４９】
2021522916.tif 000236
【図５０】
2021522916.tif 000237
【図５１】
2021522916.tif 000238
【図５２】
2021522916.tif 000239
【国際調査報告】
2021522916.tif 000240
2021522916.tif 000241
2021522916.tif 000242
2021522916.tif 000243
2021522916.tif 000244
2021522916.tif 000245
2021522916.tif 000246