特表 2024-501470 長寿命ポンプ用チューブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-12

(54)【発明の名称】長寿命ポンプ用チューブ

(51)【国際特許分類】

   F16L 11/10 20060101AFI20240104BHJP

   B32B 1/08 20060101ALI20240104BHJP

   F04B 43/12 20060101ALI20240104BHJP

【ＦＩ】

F16L11/10 A

B32B1/08 B

F04B43/12 J

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023535796

(86)(22)【出願日】2021-12-13

(85)【翻訳文提出日】2023-06-13

(86)【国際出願番号】 US2021072870

(87)【国際公開番号】W WO2022133412

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】63/127,219

(32)【優先日】2020-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】500149223

【氏名又は名称】サン－ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ルドロウ，ジェームス

(72)【発明者】

【氏名】モリス，キャサリン，ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】コルトン，マーク，エフ．

(72)【発明者】

【氏名】ツィヴァニス，マイケル，ジェイ．

【テーマコード（参考）】

3H077

3H111

4F100

【Ｆターム（参考）】

3H077AA01

3H077CC04

3H077EE21

3H077FF06

3H077FF08

3H111AA02

3H111BA12

3H111BA15

3H111CB02

3H111CB04

3H111CB14

3H111CB29

3H111DB27

4F100AK01B

4F100AK07A

4F100AK28A

4F100AK64A

4F100AN00B

4F100AN02A

4F100BA01

4F100BA02

4F100BA10A

4F100BA10B

4F100DA11A

4F100DA11B

4F100EJ06A

4F100EJ06B

4F100GB51

4F100JA11A

4F100JB16A

4F100JB16B

4F100JK12A

4F100YY00A

(57)【要約】

【解決手段】 熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層を備えるチューブ構造を用意することを含むシステム及び方法が開示される。チューブ構造は、周期的な負荷及び除荷を受けるポンプ用途での使用に好適である。チューブ構造は、長時間にわたって±１０％の流量安定性を維持して、チューブ構造及び／又は流体ポンプの長寿命にわたって一貫した流体分注及び／又は投与をもたらす。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層を備える、チューブ構造。

【請求項2】

前記ＴＰＶが、高温で半結晶性熱可塑性成分と溶融混合する間にゴム成分の動的加硫を介して形成される、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項3】

前記ＴＰＶが架橋ゴム及び熱可塑性樹脂を含む、請求項１～２のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項4】

前記架橋ゴムが合成ゴムである、請求項３に記載のチューブ構造。

【請求項5】

前記架橋ゴムがエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）である、請求項３に記載のチューブ構造。

【請求項6】

前記熱可塑性がポリプロピレンである、請求項３に記載のチューブ構造。

【請求項7】

前記チューブ構造が２５ＡのショアＡ硬度を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項8】

前記チューブ構造が、所定の時間又は長時間にわたって、前記チューブ構造の元の流量の±１５％以下の流体流量安定性を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項9】

前記チューブ構造が、少なくとも５０％の、ＡＳＴＭ Ｄ２６３２－１５に基づくベイショア反発試験による垂直反発を備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項10】

前記チューブ構造が、少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３かつ１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下の架橋密度を備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項11】

前記チューブ構造が、少なくとも５０Ａから７０Ａ以下のショアＡ硬度、少なくとも５００時間の期間にわたって±１０％以下の流量安定性、少なくとも華氏１５０度の温度で少なくとも２０時間にわたって２６％以下の圧縮永久ひずみ、少なくとも５０％の垂直反発、少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３から１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下の架橋密度、又は摂氏約２３度及び約１０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定して０．１０以下のｔａｎδを備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項12】

前記チューブ構造が、１つ以上の追加層を備える多層チューブ構造である、請求項１～１１のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項13】

前記少なくとも１つの追加層が、ポリマー材料、熱可塑性材料、ゴム材料、又は熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成される、請求項１２に記載のチューブ構造。

【請求項14】

熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層と、
前記チューブ構造を通して流体を押し進めるために、前記チューブ構造に周期的な負荷及び除荷をかけるように構成された１つ以上のローラを備えるロータと、
を備える、流体ポンプ。

【請求項15】

請求項１～１３のいずれか一項に記載のチューブ構造を備える流体ポンプを用意することと、
前記流体ポンプの動作を初期流体流量で開始することと、
所定の時間にわたって前記初期流体流量の±１０％以下の流体流量を維持することと、
を含む、流体ポンプを動作させる方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0001】

蠕動ポンプは、生物製剤流体の分注及び移送、化学流体の分注及び移送、並びに医療用流体の分注、投与、及び移送用途を含む、種々の流体移送産業において使用される。これらの用途は、多くの場合、一貫した予測可能な投与若しくは分注、及び／又はポンプの長寿命を必要とする。しかしながら、蠕動ポンプを用いた流体分注は、ポンプ用チューブに対して非常に過酷である。ポンプ用チューブへの周期的な負荷及び除荷は、ポンプ用チューブの寸法変化、疲労、破損、及び最終的な故障をもたらす可能性がある。したがって、これらの産業では、ポンプ用チューブ技術の改善を要求し続けている。

【図面の簡単な説明】

【0002】

実施形態の特徴及び利点が達成され、より詳細に理解され得るように、添付の図面に例解されるその実施形態を参照することによって、より具体的な説明が行われ得る。しかしながら、図面は、いくつかの実施形態のみを例解し、したがって、他の等しく有効な実施形態が存在し得るため、範囲を限定するものとみなされるべきではない。

【0003】

【図1】図１は、本開示の一実施形態によるチューブ構造の断面図である。

【図2】図２は、本開示の一実施形態による多層チューブ構造の断面図である。

【図3】図３は、本開示の一実施形態による流体ポンプの一部分の断面図である。

【図4】図４は、本開示の一実施形態による、流体ポンプを動作させる方法の流れ図である。

【図5】図５は、従来のチューブ構造とチューブ構造の例示的な実施形態との比較流体流量データのグラフを示す図である。

【図6】図６は、従来のチューブ構造とチューブ構造の例示的な実施形態との比較圧縮永久ひずみデータのグラフを示す図である。

【図7】図７は、従来のチューブ構造とチューブ構造の例示的な実施形態との比較垂直反発データのグラフを示す図である。

【図8】図８は、従来のチューブ構造とチューブ構造の例示的な実施形態との比較データのグラフを示す図である。

【図9】図９は、従来のチューブ構造とチューブ構造の例示的な実施形態との比較データのグラフを示す図である。

【0004】

異なる図面における同じ参照符号の使用は、同様の又は同一の項目を示す。

【発明を実施するための形態】

【0005】

図１は、本開示の実施形態による、チューブ構造１００の断面図を示す。チューブ構造１００は、概して、流体が搬送、圧送、又は移送され得る内径（ＩＤ）と、外径（ＯＤ）とを備え得る。チューブ構造１００は、流体の移送を必要とする生物製剤、化学、医療、又は他の用途に好適であり得る。チューブ構造１００は、一貫した流体分注及び／若しくは投与、チューブの長寿命、並びに／又は流体ポンプの長寿命を必要とする用途に好適であり得る。チューブ構造１００はまた、高度に弾性であり、チューブ構造１００及び／又は流体ポンプの長寿命化のために一貫した流体分注及び／又は投与をもたらしながら、チューブ構造１００が周期的な負荷及び除荷を受ける蠕動ポンプなどの用途での使用に対して好適であり得る。

【0006】

チューブ構造１００は、概して、少なくとも１つの層１０２を備え得る。いくつかの実施形態では、チューブ構造１００の少なくとも１つの層１０２は、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成され得る。いくつかの実施形態では、ＴＰＶは、高温で半結晶性熱可塑性成分と溶融混合する間にゴム成分の動的加硫を介して形成され得る。いくつかの実施形態では、チューブ構造１００の少なくとも１つの層１０２は、架橋ゴム及び熱可塑性樹脂を含むＴＰＶから形成され得る。いくつかの実施形態では、架橋ゴムは合成ゴムであり得る。いくつかの実施形態では、架橋ゴムはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）であり得る。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を含み得る。更に、いくつかの実施形態では、チューブ構造１００の少なくとも１つの層１０２は、押出成形されてチューブ構造１００を形成し得る。

【0007】

いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、有益なショアＡ硬度デュロメータを備え得る。いくつかの実施形態では、ショアＡ硬度は少なくとも２５Ａであり得る。いくつかの実施形態では、ショアＡ硬度は７５Ａ以下であり得る。いくつかの実施形態では、ショアＡ硬度は、２５Ａ、３０Ａ、３５Ａ、４０Ａ、４５Ａ、５０Ａ、５５Ａ、６５Ａ、又は７５Ａであり得る。

【0008】

チューブ構造１００は、概して、チューブ構造１００を高度に弾性かつ耐久性があるようにし、並びに寸法変化、疲労、破壊、及び故障に対して耐性にして、長時間にわたって周期的負荷及び除荷を受けたときに従来のチューブ構造を上回る向上及び拡張された性能をもたらすことができる、１つ以上の特性を備え得る。いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、所定の時間又は長時間にわたる流量の変化（±）として定義される、有益な流体流量安定性を備え得る。いくつかの実施形態では、流体流量安定性は、所定の時間又は長時間にわたって、チューブ構造１００の元の流量の±１５％以下、±１４％以下、±１３％以下、±１２％以下、±１１％以下、±１０％以下、±９％以下、±８％以下、±７％以下、±６％以下、又は±５％以下であり得る。いくつかの実施形態では、所定の時間又は長時間とは、少なくとも２５０時間、少なくとも３００時間、少なくとも３５０時間、少なくとも４００時間、少なくとも４５０時間、少なくとも５００時間、少なくとも５５０時間、少なくとも６００時間、少なくとも７５０時間、少なくとも１０００時間、少なくとも１５００時間、少なくとも２５００時間、少なくとも５０００時間、又は少なくとも１００００時間であり得る。

【0009】

いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、有益な圧縮永久ひずみを備え得る。圧縮永久ひずみは、材料が特定の時間にわたって特定の温度で圧縮されたときに生じる永久変形の量として定義される。いくつかの実施形態では、圧縮永久ひずみは、２６％以下、２５％以下、２４％以下、２３％以下、２２％以下、２１％以下、２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、１６％以下、又は１５％以下であり得る。いくつかの実施形態では、圧縮永久ひずみは、少なくとも１５時間、少なくとも２０時間、少なくとも２１時間、少なくとも２２時間、少なくとも２３時間、又は少なくとも２４時間にわたって評価され得る。いくつかの実施形態では、圧縮永久ひずみは、少なくとも華氏１５０度、少なくとも華氏１５１度、少なくとも華氏１５２度、少なくとも華氏１５３度、少なくとも華氏１５４度、少なくとも華氏１５５度、少なくとも華氏１５６度、少なくとも華氏１５７度、少なくとも華氏１５８度、少なくとも華氏１５９度、少なくとも華氏１６０度、少なくとも華氏１７０度、少なくとも華氏１７５度、又は少なくとも華氏１８０度の温度で評価され得る。特定の実施形態では、５５ＡのショアＡ硬度を有するチューブ構造１００は、２３％以下の圧縮永久ひずみを備え得る。別の特定の実施形態では、６５ＡのショアＡ硬度を有するチューブ構造１００は、１８％以下の圧縮永久ひずみを備え得る。

【0010】

いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、高度に弾性であってもよく、ＡＳＴＭ Ｄ２６３２－１５に基づくベイショア（Bashore）反発試験による有益な垂直反発を備え得る。いくつかの実施形態では、垂直反発は、少なくとも４８％、少なくとも４９％、少なくとも５０％、少なくとも５１％、少なくとも５２％、少なくとも５３％、少なくとも５４％、又は少なくとも５５％であり得る。特定の実施形態では、５５ＡのショアＡ硬度を有するチューブ構造１００は、少なくとも５５％の垂直反発を備え得る。別の特定の実施形態では、６５ＡのショアＡ硬度を有するチューブ構造１００は、少なくとも５１％の垂直反発を備え得る。

【0011】

いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、有益な架橋密度を備え得る。いくつかの実施形態では、架橋密度は少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．０１０×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．０１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．０２０×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．０２５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．０５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．１０×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．２５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも０．７５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも１×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも２×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも３×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも４×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも６×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも７×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも８×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、少なくとも９×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３、又は少なくとも１０×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３であり得る。いくつかの実施形態では、架橋密度は１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、１４×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、１３×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、１２×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、１１×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、１０×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、９×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、８×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、７×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、６×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、又は５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下であり得る。更に、架橋密度は、これらの最小値と最大値のいずれかの間であり得る、例えば少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３から１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下、又は少なくとも５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３から１０×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下でさえもよいことが理解されよう。

【0012】

いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、有益なｔａｎδを備え得る。別の態様では、ｔａｎδは、０．１２以下、又は０．１１以下、又は０．１０以下であり得る。いくつかの実施形態では、ｔａｎδは、摂氏約２３度及び約１０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定して、０．１２以下、０．１１以下、又は０．１０以下であり得る。

【0013】

いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、これらの有益な特性のうちのいずれかの有益な組み合わせを備えてもよい。いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、有益なショアＡ硬度、流量安定性、圧縮永久ひずみ、垂直反発、架橋密度、及び／又はｔａｎδ値の組み合わせを備えてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、少なくとも２０Ａから９０Ａ以下、又は少なくとも４０Ａから７０Ａ以下ですらよいショアＡ硬度、少なくとも５００時間の期間にわたって±１０％以下の流量安定性、少なくとも華氏１５０度の温度で少なくとも２０時間にわたって２６％以下の圧縮永久ひずみ、少なくとも５０％の垂直反発、少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３から１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下の架橋密度、及び／又は摂氏約２３度及び約１０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定して０．１０以下のｔａｎδを備え得る。

【0014】

チューブ構造１００は、チューブ構造１００を特定の用途に好適なものにする寸法を備え得る。いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、少なくとも０．０６２５インチ、少なくとも０．１２５インチ、少なくとも０．２５インチ、少なくとも０．３７５インチ、又は少なくとも０．５０インチの内径を備え得る。いくつかの実施形態では、チューブ構造１００は、少なくとも０．１２５インチ、少なくとも０．２５インチ、少なくとも０．５０インチ、少なくとも０．７５インチ、又は少なくとも１．０インチの外径を備え得る。例えば、特定の実施形態では、チューブ構造１００は、０．２５５インチの内径及び０．３８５インチの外径を備えてもよい。しかしながら、他の実施形態では、チューブ構造１００は、任意の特定の用途に好適な寸法を備えてもよい。

【0015】

図２は、本開示の一実施形態による多層チューブ構造２００の断面図である。少なくとも１つの層は、架橋ゴム及び熱可塑性樹脂を含む熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成される。我らはまた、一旦利用可能になった多層チューブについての上記参照した性能及び形態のデータを含み、特許請求する。いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、複数の層１０２、２０２を備え得る。いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成されるチューブ構造１００の少なくとも１つの層１０２と、１つ以上の追加層２０２とを備え得る。いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、１つ以上の追加内層２０２ａ、１つ以上の追加外層２０２ｂ、又はそれらの組み合わせを備え得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの層１０２は、多層チューブ構造２００の最内層であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの層１０２は、多層チューブ構造２００の最外層であり得る。

【0016】

いくつかの実施形態では、１つ以上の追加層２０２は、ポリマー材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の追加層２０２は、熱可塑性材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の追加層２０２は、ゴム材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の追加層２０２は、チューブ構造１００の層１０２と実質的に同様の熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成され得る。更に、いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００の少なくとも１つの層１０２及び１つ以上の追加層２０２は、共押出されて多層チューブ構造２００を形成してもよい。

【0017】

いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、チューブ構造１００と実質的に同様であってもよく、実質的に同様の用途に好適であってもよい。いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、改善された流量安定性、改善された圧縮永久ひずみ、改善された垂直反発、有益な架橋密度、有益なｔａｎδ、又はそれらの任意の組み合わせをもたらす、チューブ構造１００と実質的に同様の特性及び／又は性能特徴を備え得る。

【0018】

多層チューブ構造２００は、多層チューブ構造２００を特定の用途に好適なものにする寸法を更に備え得る。いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、少なくとも０．０６２５インチ、少なくとも０．１２５インチ、少なくとも０．２５インチ、少なくとも０．３７５インチ、又は少なくとも０．５０インチの内径を備え得る。いくつかの実施形態では、多層チューブ構造２００は、少なくとも０．１２５インチ、少なくとも０．２５インチ、少なくとも０．５０インチ、少なくとも０．７５インチ、又は少なくとも１．０インチの外径を備え得る。例えば、特定の実施形態では、多層チューブ構造２００は、０．２５５インチの内径及び０．３８５インチの外径を備えてもよい。しかしながら、他の実施形態では、多層チューブ構造２００は、任意の特定の用途に好適な寸法を備えてもよい。

【0019】

図３は、本開示の実施形態による流体ポンプ３００の一部分の断面図を示す。いくつかの実施形態では、流体ポンプ３００は蠕動ポンプを備え得る。いくつかの実施形態では、流体ポンプ３００はチューブ構造１００を備え得る。いくつかの実施形態では、流体ポンプ３００は、多層チューブ構造２００を備え得る。更に、いくつかの実施形態では、流体ポンプ３００は、ロータに結合され、チューブ構造１００又は多層チューブ構造２００を通して流体を押し進めるために、チューブ構造１００又は多層チューブ構造２００に周期的な負荷及び除荷をかけるように構成された１つ以上のローラ３０２を備え得る。

【0020】

図４は、本開示の一実施形態による、流体ポンプ３００を動作させる方法４００の流れ図を示す。方法４００は、ブロック４０２にて、本明細書に開示する実施形態によるチューブ構造１００、２００を備える流体ポンプ３００を用意することによって開始し得る。方法４００は、流体ポンプ３００の動作を初期流体流量で開始することによって、ブロック４０４にて続き得る。方法４００は、所定の時間にわたって、初期流体流量の１０％以下の流体流量を維持することによって、ブロック４０６にて続き得る。いくつかの実施形態では、所定の時間は、少なくとも２５０時間、少なくとも３００時間、少なくとも３５０時間、少なくとも４００時間、少なくとも４５０時間、少なくとも５００時間、少なくとも５５０時間、少なくとも６００時間、少なくとも７５０時間、少なくとも１０００時間、少なくとも１５００時間、少なくとも２５００時間、少なくとも５０００時間、又は少なくとも１００００時間であってもよい。

【実施例】

【0021】

図５は、従来のチューブ構造（Ｃ１及びＣ２）とチューブ構造１００の例示的な実施形態（Ｓ１及びＳ２）との比較流体流量データのグラフを示す。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々は、０．２５５インチの内径（ＩＤ）及び０．３８５インチの外径（ＯＤ）を有する単層チューブから構成された。Ｃ１とＳ１を比較し、これらのショアＡ硬度は５５Ａであった。Ｃ２とＳ２を比較し、これらのショアＡ硬度は６５Ａであった。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々の初期流量を記録した（グラフでは１．０として示す）。グラフには、元の流量の割合対時間（時間）のプロットを示す。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々を、１０ｐｓｉの背圧で連続６００ＲＰＭの流体ポンプにおいて、示される長時間での動作期間について試験した。Ｃ１は約３００時間で±１０％の流量安定性を下回るが、Ｓ１は少なくとも約９００時間にわたって±１０％の流量安定性を維持した。結果は、Ｓ１が、Ｃ１と比較して約３００％長く±１０％の流量安定性を維持することを示す。Ｃ２は約１５時間で±１０％の流量安定性を急速に下回るが、Ｓ２は少なくとも約６００時間にわたって±１０％の流量安定性を維持した。結果は、Ｓ２がＣ２よりも約４０００％長く、±１０％の流量安定性を維持することを示す。Ｓ１及びＳ２の長期での流量安定性は、Ｃ１及びＣ２と比較して、長時間にわたって正確な分注若しくは投与を維持すること、及び／又はより長いポンプ寿命をもたらすものとして解釈し得る。

【0022】

図６は、従来のチューブ構造（Ｃ１及びＣ２）とチューブ構造１００の例示的な実施形態（Ｓ１及びＳ２）との比較圧縮永久ひずみデータのグラフを示す。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々は、０．２５５インチの内径（ＩＤ）及び０．３８５インチの外径（ＯＤ）を有する単層チューブから構成された。Ｃ１とＳ１を比較し、これらのショアＡ硬度は５５Ａであった。Ｃ２とＳ２を比較し、これらのショアＡ硬度は６５Ａであった。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々は、華氏１５８度の温度で約２２時間の期間にわたって等しく圧縮された。圧縮力を除去し、圧縮永久ひずみ値を測定した。Ｃ１は２８．９８％の圧縮永久ひずみを示した一方で、Ｓ１は２２．６４％の圧縮永久ひずみを示した。結果は、Ｓ１がＣ１と比較して６％超の少ない圧縮永久ひずみを受け、したがってより弾性であることを示す。Ｃ２は２６．３７％の圧縮永久ひずみを示した一方で、Ｓ２は１７．９５％の圧縮永久ひずみを示した。結果は、Ｓ２がＣ２と比較して８％超の少ない圧縮永久ひずみを受け、したがってより弾性であることを示す。

【0023】

図７は、従来のチューブ構造（Ｃ１及びＣ２）とチューブ構造１００の例示的な実施形態（Ｓ１及びＳ２）との比較垂直反発データのグラフを示す。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々は、０．２５５インチの内径（ＩＤ）及び０．３８５インチの外径（ＯＤ）を有する単層チューブから構成された。Ｃ１とＳ１を比較し、これらのショアＡ硬度は５５Ａであった。Ｃ２とＳ２を比較し、これらのショアＡ硬度は６５Ａであった。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々を、ＡＳＴＭ Ｄ２６３２－１５に従って、ベイショア垂直反発試験に供した。Ｃ１は５６％の垂直反発を示した一方で、Ｓ１は５５％の同等の垂直反発を示した。結果は、Ｓ１がＣ１と比較して実質的に同様の垂直反発を有することを示す。Ｃ２は４８％の垂直反発を示した一方で、Ｓ２は５１％の垂直反発を示した。結果は、Ｓ２が３％良好な垂直反発を有し、したがって、Ｃ２と比較して急速な変形に対してより反応することを示す。

【0024】

図８は、従来のチューブ構造（Ｃ１及びＣ２）とチューブ構造１００の例示的な実施形態（Ｓ１及びＳ２）との比較データのグラフを示す。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々は、５５ＡのショアＡ硬度を有する単層チューブから構成された。結果は、Ｓ１及びＳ２が、Ｃ１及びＣ２と比較して、全ての周波数でより低いｔａｎδ値、及び全ての周波数でわずかに低い損失弾性率を有することを示す。貯蔵弾性率は同様のままであった。これらの結果は、Ｓ１及びＳ２が、Ｃ１及びＣ２と比較して、より良好なポンプ性能（流量安定性及びポンプ寿命）に寄与することを示す。

【0025】

図９は、従来のチューブ構造（Ｃ１及びＣ２）とチューブ構造１００の例示的な実施形態（Ｓ１及びＳ２）との比較データのグラフを示す。Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、及びＳ２の各々は、６５ＡのショアＡ硬度を有する単層チューブから構成された。結果は、Ｓ１及びＳ２が、Ｃ１及びＣ２と比較して、全ての周波数でより低いｔａｎδ値、全ての周波数でわずかに低い損失弾性率、及び全ての周波数でわずかに低い貯蔵弾性率を有することを示す。これらの結果は、Ｓ１及びＳ２が、Ｃ１及びＣ２と比較して、より良好なポンプ性能（流量安定性及びポンプ寿命）に寄与することを示す。

【0026】

更に他の実施形態では、チューブ構造１００、多層チューブ構造２００、及び／又は流体ポンプを動作させる方法３００は、以下の実施形態のうちの１つ以上を含んでもよい。

【0027】

実施形態１．熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層を備える、チューブ構造。

【0028】

実施形態２．ＴＰＶが、高温で半結晶性熱可塑性成分と溶融混合する間にゴム成分の動的加硫を介して形成される、実施形態１に記載のチューブ構造。

【0029】

実施形態３．ＴＰＶが架橋ゴム及び熱可塑性樹脂を含む、実施形態１～２のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0030】

実施形態４．架橋ゴムが合成ゴムである、実施形態３に記載のチューブ構造。

【0031】

実施形態５．架橋ゴムがエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）である、実施形態３～４のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0032】

実施形態６．熱可塑性がポリプロピレンである、実施形態３～５のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0033】

実施形態７．少なくとも１つの層が押出成形されてチューブ構造を形成する、実施形態１～６のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0034】

実施形態８．チューブ構造が、２５Ａ、３０Ａ、３５Ａ、４０Ａ、４５Ａ、５０Ａ、５５Ａ、６５Ａ、又は７５ＡのショアＡ硬度を備える、実施形態１～７のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0035】

実施形態９．チューブ構造が、所定の時間又は長時間にわたって、チューブ構造の元の流量の±１５％以下、±１４％以下、±１３％以下、±１２％以下、±１１％以下、±１０％以下、±９％以下、±８％以下、±７％以下、±６％以下、又は±５％以下の流体流量安定性を備える、実施形態１～８のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0036】

実施形態１０．所定の時間又は長時間が、少なくとも２５０時間、少なくとも３００時間、少なくとも３５０時間、少なくとも４００時間、少なくとも４５０時間、少なくとも５００時間、少なくとも５５０時間、少なくとも６００時間、少なくとも７５０時間、少なくとも１０００時間、少なくとも１５００時間、少なくとも２５００時間、少なくとも５０００時間、又は少なくとも１００００時間である、実施形態９に記載のチューブ構造。

【0037】

実施形態１１．チューブ構造が、少なくとも５００時間の所定の期間又は長期間にわたって±１０％以下の流量安定性を備える、実施形態１０に記載のチューブ構造。

【0038】

実施形態１２．チューブ構造が、２６％以下、２５％以下、２４％以下、２３％以下、２２％以下、２１％以下、２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、１６％以下、又は１５％以下の圧縮永久ひずみを備える、実施形態１～１１のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0039】

実施形態１３．圧縮永久ひずみが、少なくとも１５時間、少なくとも２０時間、少なくとも２１時間、少なくとも２２時間、少なくとも２３時間、又は少なくとも２４時間にわたって評価される、実施形態１２に記載のチューブ構造。

【0040】

実施形態１４．圧縮永久ひずみが、少なくとも華氏１５０度、少なくとも華氏１５１度、少なくとも華氏１５２度、少なくとも華氏１５３度、少なくとも華氏１５４度、少なくとも華氏１５５度、少なくとも華氏１５６度、少なくとも華氏１５７度、少なくとも華氏１５８度、少なくとも華氏１５９度、少なくとも華氏１６０度、少なくとも華氏１７０度、少なくとも華氏１７５度、又は少なくとも華氏１８０度の温度で評価される、実施形態１３に記載のチューブ構造。

【0041】

実施形態１５．チューブ構造が５５ＡのショアＡ硬度及び２３％以下の圧縮永久ひずみを備える、実施形態１２～１４のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0042】

実施形態１６．チューブ構造が６５ＡのショアＡ硬度及び１８％以下の圧縮永久ひずみを備える、実施形態１１～１３のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0043】

実施形態１７．チューブ構造が、少なくとも５０％、少なくとも５１％、少なくとも５２％、少なくとも５３％、少なくとも５４％、又は少なくとも５５％の、ＡＳＴＭ Ｄ２６３２－１５に基づくベイショア反発試験による垂直反発を備える、実施形態１～１６のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0044】

実施形態１８．チューブ構造が、５５ＡのショアＡ硬度及び少なくとも５５％の垂直反発を備える、実施形態１７に記載のチューブ構造。

【0045】

実施形態１９．チューブ構造が、６５ＡのショアＡ硬度及び少なくとも５１％の垂直反発を備える、実施形態１７に記載のチューブ構造。

【0046】

実施形態２０．チューブ構造が、少なくとも０．００５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．０１０×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．０１５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．０２０×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．０２５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．０５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．１０×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．２５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも０．７５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも１×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも２×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも３×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも４×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも６×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも７×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも８×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、少なくとも９×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３、又は少なくとも１０×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３の架橋密度を備える、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0047】

実施形態２１．チューブ構造が、１５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、１４×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、１３×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、１２×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、１１×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、１０×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、９×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、８×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、７×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、６×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下、又は５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下の架橋密度を備える、実施形態１～２０のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0048】

実施形態２２．チューブ構造が、０．１２以下、０．１１以下、又は０．１０以下のｔａｎδを備える、実施形態１～２１のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0049】

実施形態２３．チューブ構造が、摂氏約２３度及び約１０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定して、０．１２以下、０．１１以下、又は０．１０以下のｔａｎδを備える、実施形態１～２２のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0050】

実施形態２４．チューブ構造が、少なくとも５０Ａから７０Ａ以下のショアＡ硬度、少なくとも５００時間の期間にわたって±１０％以下の流量安定性、少なくとも華氏１５０度の温度で少なくとも２０時間にわたって２６％以下の圧縮永久ひずみ、少なくとも５０％の垂直反発、少なくとも０．００５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３から１５×１０－３ｍｏｌ／ｃｍ３以下の架橋密度、及び／又は摂氏約２３度及び約１０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定して０．１０以下のｔａｎδを備える、実施形態１～２３のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0051】

実施形態２５．チューブ構造が、５５ＡのショアＡ硬度、少なくとも５００時間の所定の期間又は長期間にわたって±１０％の流量安定性、少なくとも華氏１５０度の温度で少なくとも２０時間にわたって２３％以下の圧縮永久ひずみ、及び少なくとも５５％の垂直反発を備える、実施形態２４に記載のチューブ構造。

【0052】

実施形態２６．チューブ構造が、６５ＡのショアＡ硬度、少なくとも５００時間の所定の期間又は長期間にわたって±１０％の流量安定性、少なくとも華氏１５０度の温度で少なくとも２０時間にわたって１８％以下の圧縮永久ひずみ、及び少なくとも５１％の垂直反発を備える、実施形態２４に記載のチューブ構造。

【0053】

実施形態２７．チューブ構造が、１つ以上の追加層を備える多層チューブ構造である、実施形態１～２６のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0054】

実施形態２８．１つ以上の追加層が、１つ以上の内層、１つ以上の外層、又はこれらの組み合わせを備える、実施形態２７に記載のチューブ構造。

【0055】

実施形態２９．熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層が、多層チューブ構造の最内層である、実施形態２７～２８のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0056】

実施形態３０．熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層が、多層チューブ構造の最外層である、実施形態２７～２８のいずれか１つに記載のチューブ構造体。

【0057】

実施形態３１．少なくとも１つの追加層がポリマー材料から形成される、実施形態２７～３０のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0058】

実施形態３２．少なくとも１つの追加層が熱可塑性材料から形成される、実施形態２７～３０のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0059】

実施形態３３．少なくとも１つの追加層がゴム材料から形成される、実施形態２７～３０のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0060】

実施形態３４．少なくとも１つの追加層が熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成される、実施形態２７～３０のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0061】

実施形態３５．少なくとも１つの層及び１つ以上の追加層が共押出されて多層チューブ構造を形成する、実施形態２７～３４のいずれか１つに記載のチューブ構造。

【0062】

実施形態３６．実施形態１～３５のいずれかに記載のチューブ構造と、チューブ構造を通して流体を押し進めるために、チューブ構造に周期的な負荷及び除荷をかけるように構成された１つ以上のローラを備えるロータと、を備える、流体ポンプ。

【0063】

実施形態３７．ポンプが蠕動ポンプを備える、実施形態３６に記載の流体ポンプ。

【0064】

実施形態３８．実施形態１～３５のいずれか１つに記載のチューブ構造を備える流体ポンプを用意することと、流体ポンプの動作を初期流体流量で開始することと、所定の時間にわたって初期流体流量の±１０％以下の流体流量を維持することと、を含む、流体ポンプを動作させる方法。

【0065】

実施形態３９．流体ポンプが、チューブ構造を通して流体を押し進めるために、チューブ構造に周期的な負荷及び除荷をかけるように構成された１つ以上のローラを備えるロータを有する、蠕動ポンプを備える、実施形態３８に記載の方法。

【0066】

実施形態４０．所定の時間が、少なくとも２５０時間、少なくとも３００時間、少なくとも３５０時間、少なくとも４００時間、少なくとも４５０時間、少なくとも５００時間、少なくとも５５０時間、少なくとも６００時間、少なくとも７５０時間、少なくとも１０００時間、少なくとも１５００時間、少なくとも２５００時間、少なくとも５０００時間、又は少なくとも１００００時間である、実施形態３８～３９のいずれか１つに記載の方法。

【0067】

本明細書は、最良の形態を含む実施形態を開示するために、また、当業者が本発明を作製及び使用することを可能にするために、実施例を使用している。特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含み得る。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、又はそれらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と実質的に異ならない等価な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。

【0068】

一般的な説明又は実施例において、上で説明される活動の全てが必要とされるわけではなく、特定の活動の一部が必要とされない場合があり、説明される活動に加えて１つ以上の更なる活動が行われ得ることに留意されたい。更に、活動が列挙される順序は、必ずしもそれらが行われる順序ではない。

【0069】

前述の明細書では、特定の実施形態を参照して概念を記載してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に掲げる本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を行うことができることを理解する。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきであり、全てのこのような修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

【0070】

本明細書中で使用される場合、「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」という用語、又はそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含を網羅することが意図される。例えば、特徴のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されず、明示的に列挙されていないか、又はそのようなプロセス、方法、物品、若しくは装置に固有の他の特徴を含み得る。更に、矛盾する記載がない限り、「又は（or）」は、包含的なｏｒを指し、排他的なｏｒを指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は存在し）、Ｂが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）、Ｂが真である（又は存在する）、及び、ＡとＢとの両方が真である（又は存在する）。

【0071】

また、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」の使用は、本明細書に記載の要素及び部品を説明するために用いられる。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この記載は、１つ又は少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数はまた、そうでないことを意味することが明らかでない限り、複数も含む。

【0072】

利益、他の利点、及び問題の解決策は、特定の実施形態に関して上で説明されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、及び任意の利益、利点、又は解決策をもたらすかより顕著にする可能性がある任意の特徴は、請求項のいずれか又は全ての重要な、必要な、又は本質的な特徴として解釈されるべきではない。

【0073】

本明細書を読んだ後、当業者には、特定の特徴が、明確にするために、別個の実施形態の文脈において本明細書に記載されており、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解されよう。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴は、別個に又は任意の部分的な組み合わせで提供され得る。更に、範囲で述べられた値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2023-06-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層を備える、チューブ構造。

【請求項2】

前記ＴＰＶが、高温で半結晶性熱可塑性成分と溶融混合する間にゴム成分の動的加硫を介して形成される、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項3】

前記ＴＰＶが架橋ゴム及び熱可塑性樹脂を含む、請求項１のいずれか一項に記載のチューブ構造。

【請求項4】

前記架橋ゴムが合成ゴムである、請求項３に記載のチューブ構造。

【請求項5】

前記架橋ゴムがエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）である、請求項３に記載のチューブ構造。

【請求項6】

前記熱可塑性がポリプロピレンである、請求項３に記載のチューブ構造。

【請求項7】

前記チューブ構造が２５ＡのショアＡ硬度を備える、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項8】

前記チューブ構造が、所定の時間又は長時間にわたって、前記チューブ構造の元の流量の±１５％以下の流体流量安定性を備える、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項9】

前記チューブ構造が、少なくとも５０％の、ＡＳＴＭ Ｄ２６３２－１５に基づくベイショア反発試験による垂直反発を備える、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項10】

前記チューブ構造が、少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３かつ１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下の架橋密度を備える、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項11】

前記チューブ構造が、少なくとも５０Ａから７０Ａ以下のショアＡ硬度、少なくとも５００時間の期間にわたって±１０％以下の流量安定性、少なくとも華氏１５０度の温度で少なくとも２０時間にわたって２６％以下の圧縮永久ひずみ、少なくとも５０％の垂直反発、少なくとも０．００５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３から１５×１０^－３ｍｏｌ／ｃｍ^３以下の架橋密度、又は摂氏約２３度及び約１０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定して０．１０以下のｔａｎδを備える、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項12】

前記チューブ構造が、１つ以上の追加層を備える多層チューブ構造である、請求項１に記載のチューブ構造。

【請求項13】

前記少なくとも１つの追加層が、ポリマー材料、熱可塑性材料、ゴム材料、又は熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成される、請求項１２に記載のチューブ構造。

【請求項14】

熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から形成された少なくとも１つの層と、
前記チューブ構造を通して流体を押し進めるために、前記チューブ構造に周期的な負荷及び除荷をかけるように構成された１つ以上のローラを備えるロータと、
を備える、流体ポンプ。

【請求項15】

請求項１～１３のいずれか一項に記載のチューブ構造を備える流体ポンプを用意することと、
前記流体ポンプの動作を初期流体流量で開始することと、
所定の時間にわたって前記初期流体流量の±１０％以下の流体流量を維持することと、
を含む、流体ポンプを動作させる方法。

【国際調査報告】