JPH0786192B2 - 成形可能な弾性感圧接着剤組成物及びその用途 - Google Patents

成形可能な弾性感圧接着剤組成物及びその用途

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JPH0786192B2
JPH0786192B2 JP63274634A JP27463488A JPH0786192B2 JP H0786192 B2 JPH0786192 B2 JP H0786192B2 JP 63274634 A JP63274634 A JP 63274634A JP 27463488 A JP27463488 A JP 27463488A JP H0786192 B2 JPH0786192 B2 JP H0786192B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弾性シリコー感圧接着剤組成物及びその調製に
関する。更に詳しくは、本発明は室温で成形し、硬化さ
せることができ、しかも医療用接着剤、例えば人工小孔
装具(ostomy appliances)をシールするために使用さ
れる医療用接着剤をつくるのに有用である無溶剤の成形
可能組成物に関する。
シリコーン系感圧接着剤の広範な開示から見てさえ、
1)充分に低い作業粘度を有しその結果組成物を室温で
容易に成形でき、2)硬化生成物中の泡立ちが最小限度
であるため固型分(不揮発分)含有量が多く、3)室温
で硬化でき、4)医療的に許容し得る成分からつくるこ
とができ、5)湿潤粘度性をも乾燥粘着性をも与えるよ
うに配合でき、6)硬化して良好な貯蔵寿命の性質を有
する生成物になり、そして、7)湿潤条件下で崩壊しな
いシリコーン弾性感圧接着剤を生成する本発明の改良さ
れた組成物に対する要望が依然として存在する。
本発明は、キシレン可溶性樹脂コポリマー、ヒドロキシ
ル基で末端をブロックされたポリジオルガノシロキサン
流体、ケイ素に結合されたアルコキシ基を1分子当たり
平均2個より多く含有する有機ケイ素化合物、及び縮合
触媒の混合物を含んでなる弾性感圧接着剤生成用組成物
に関する。また本発明は、これらの組成物からつくられ
た硬化弾性感圧接着剤、硬化弾性感圧接着剤の製造方
法、及び医療用接着剤、例えば人工小孔シール(ostomy
seals)のために使われる医療用接着剤としてのそれら
の用途に関する。
詳細に述べるならば、本発明は、 (A)R3SiO1/2単位及びSiO4/2単位から本質的になり、
各SiO4/2単位に対するR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9
であって(これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭
素原子を有する一価の炭化水素基を表す)、約0.7重量
%未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有し、
揮発性成分を実質的に含まないキシレン可溶性樹脂コポ
リマー50〜70重量部、 (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
ップされた、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、夫々
のR′は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭
化水素基またはハロ炭化水素基を表し、nはこのポリジ
オルガノシロキサン流体が、弾性感圧接着剤組成物が有
機溶媒を添加せずに25℃で150×10-3インチ(381×10-3
cm)未満の可塑度を有するような粘度をもつような平均
値を有する)を有するポリジオルガノシロキサン流体30
〜50重量部(樹脂コポリマー(A)とポリジオルガノシ
ロキサン流体(B)の合計は100重量部である)、 (C)約0.35〜約2重量部で使用される、1分子当たり
に平均2個より多くのケイ素結合アルコキシ単位を有す
るアルコキシ基含有有機ケイ素化合物、及び、 (D)約0.5〜13重量部の量で使用される縮合触媒、 の均質な混合物を含んでなる、弾性感圧接着剤を生成す
るための成形可能組成物に関する。
弾性感圧接着剤組成物は、本発明に従って、50〜70重量
部の樹脂コポリマー(A)及び30〜50重量部のポリジオ
ルガノシロキサン(B)(但し、樹脂コポリマー(A)
とポリジオルガノシロキサン(B)との合計は100重量
部である)を用いてつくられる。人工小孔シールを形成
する目的には、更に好ましい組成物は、58〜62重量部の
樹脂コポリマー(A)及び38〜42重量部のポリジオルガ
ノシロキサン(B)を使用する。更に好ましくは、樹脂
コポリマー(A)は60重量部で使用され、ポリジオルガ
ノシロキサン流体(B)は40重量部で使用される。樹脂
コポリマー(A)が約66〜70%の量で使用される場合に
は、組成物の所望の物理的性質を得るために有機粘着付
与剤の添加を必要とすることがある。有機粘着付与剤
は、後述される。
樹脂コポリマー(A)は、R3SiO1/2単位及びSiO4/2単位
から本質的になり、各SiO4/2単位に対するR3SiO1/2単位
のモル比は0.6〜0.9であって、約0.7重量%未満、好ま
しくは0.33重量%未満のケイ素結合ヒドロキシル単位を
有する。夫々のRは独立に、メチル(Me)、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ヘキシル、シクロヘキシル、ビ
ニル(Vi)、アリル、プロペニル及びフェニル(Ph)の
如き、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素基を
表す。R基は同じであっても異なっていてもよいが、R
基の少なくとも90%、好ましくは100%はメチル基であ
る。
樹脂コポリマー(A)は有機ケイ素の技術分野で公知の
材料であって、有機溶媒溶液中で調製され、後述のよう
に末端ブロッキング剤で処理される固体のキシレン可溶
性の樹脂材料である。樹脂コポリマー(A)を溶解する
のに使用される典型的な溶媒には、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、塩化メチレン、ペルクロロエチレン及び
ナフサミネラルスピリットが含まれる。
樹脂コポリマー(A)は、まずダウト(Daudt)らの米
国特許第2,676,182号明細書に従って未処理の樹脂コポ
リマーを調製し、その後この未処理の樹脂コポリマーの
有機溶媒溶液を好適な末端ブロッキング剤で処理し、ケ
イ素に結合されたヒドロキシル単位の量を約0.7重量%
未満、更に好ましくは0.33重量%未満に減少させること
により調製し得る。ダウトらの米国特許明細書に於いて
は、シリカヒドロゾルがRF3RSiO1/2シロキサン単位の
源、例えば、ヘキサオルガノジシロキサン(例えばMeF3
RSiOSiMeF3R,ViMeF2RSiOSiMeF2RVi、もしくはMeViPhSiO
SiPhViMe)またはトリオルガノクロロシラン(例えばMe
F3RSiCl,MeF2RViSiClもしくはMeViPhSiCl)を用いて低
いpHで処理される。別法として、未処理の樹脂コポリマ
ーを、好適な加水分解可能なトリオルガノ置換シランと
R基を含まない加水分解可能なシランとの混合物を共加
水分解し及び縮合させることにより調製してもよい。
R3SiO1/2シロキサン単位及びSiO4/2シロキサン単位のモ
ル比は、R3SiO1/2シロキサン単位中のR基の同定及び樹
脂コポリマーの炭素パーセントの分析値を知ることによ
り簡単に決定することができる。各SiO4/2シロキサン単
位に対するMe3SiO1/2シロキサン単位のモル比が0.6〜0.
9であるものからなる好ましい樹脂コポリマーに於いて
は、炭素の分析値は19.8〜24.4重量%の値である。
未処理の樹脂コポリマーの有機溶媒溶液を処理してケイ
素結合ヒドロキシル基含有量を減少させることは、末端
をブロッキングするトリオルガノシリル単位を発生し得
る少なくとも1種の有機ケイ素末端ブロッキング剤を充
分な量で用いて行い得る。末端ブロッキングトリオルガ
ノシリル単位を与え得る末端ブロッキング剤は通常シリ
ル化剤として使用され、そして多種のこのような末端ブ
ロッキング剤が知られており、ブリザード(Blizzard)
らの米国特許第4,584,355号及び同第4,591,622号明細書
及びホマン(Homan)らの米国特許第4,585,836号明細書
に開示されている。ヘキサメチルジシラザンの如き単一
の末端ブロッキング剤を使用してもよく、またはヘキサ
メチルジシラザン及びsym−テトラメチルジビニルジシ
ラザンの如き末端ブロッキング剤の混合物を使用しても
よい。ケイ素に結合されたヒドロキシル基の含有量を測
定するためには、多数の方法が当業界で公知である。
樹脂コポリマーを処理する手順は、単に末端ブロッキン
グ剤を樹脂コポリマーの溶媒溶液と混合し、そして副生
物を除去することであってもよい。好ましくは、酸触媒
が添加され、そして混合物を還流条件で数時間加熱す
る。ポリジオルガノシロキサン流体(B)との混合前に
樹脂コポリマー(A)を処理することが好ましい。
樹脂コポリマー(A)は、処理された(低シラノール
の)樹脂コポリマーと少量の未処理の樹脂コポリマーと
の混合物であってもよいが、処理された樹脂コポリマー
の代わりに未処理の樹脂コポリマーを部分的に代用する
ことは粘着性及び接着性の減少をもたらす。組成物の約
10重量%までの量の未処理樹脂コポリマーが許容し得
る。
ポリジオルガノシロキサン流体(B)は、平均式HO
(R′2SiO)nH(この式中、夫々のR′は独立に、1〜
6個の炭素原子を有する一価の炭化水素基またはハロ炭
化水素基、例えばメチル、フェニル、ビニル、クロロメ
チル、クロロプロピル、1−クロロ−2−メチルプロピ
ル、3,3,3−トリフルオロプロピル及びF3C(CH2
如き基を表す)を有する。R′基は同じであってもよ
く、また異なっていてもよいが、好ましくはR′はメチ
ル基である。ポリオルガノシロキサンは、弾性感圧接着
剤組成物が25℃で150×10-3インチ(381×10-3cm)未満
の可塑度即ち150未満の「可塑度単位」をもつような粘
度を有するものでなければならない。好ましくは、弾性
感圧接着剤組成物は25℃で30〜100可塑度単位、更に好
ましくは25℃で30〜65の可塑度単位の可塑度を有する。
可塑度はASTM D926の手順を用いて測定し得る。一般
に、本発明に好適な流体は、例えば、25℃で300,000cP
未満の粘度をもつ流体である。好ましくは、ポリジオル
ガノシロキサン流体(B)は25℃で50〜5000cPの粘度、
更に好ましくは50〜100cPの粘度を有する。例えば、約7
0cPの粘度を有するポリジオルガノシロキサン流体
(B)が樹脂コポリマー(A)60重量%とポリジオルガ
ノシロキサン流体(B)40重量%との組成物で使用され
る場合には、可塑度は約40〜55可塑度単位であり、また
同様の組成物について約2000cPの粘度を有するポリジオ
ルガノシロキサン流体(B)が使用される場合には、結
果として得られる可塑度は約60である。このポリジオル
ガノシロキサン流体は有機ケイ素ポリマー分野では周知
であり、それらの調製について更に説明する必要はな
い。
有機ケイ素化合物(C)は、1分子当たりに平均して2
個より多くのケイ素結合アルコキシ単位を有する架橋化
合物である。このような架橋化合物は当業界で公知であ
る。好適な有機ケイ素化合物は、式(R″O)3SiRの
シラン、式(R″O)4Siのオルトケイ酸エステル、ま
たはこれらのポリマーもしくは混合物であり、ここで
R″は6個以下の炭素原子を有する一価の炭化水素基及
びハロゲン化炭化水素基並びに式−CH2CH2O′(この
式中、R′はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基、アミル基またはヘキシル基である)の基から選ば
れ、そしてこれらは直鎖のものでも枝分かれした鎖のも
のでもよく、またRは水素または6個以下の炭素原子
を有するあらゆる一価の炭化水素基もしくはハロゲン化
炭化水素基である。R″基、R基、及びR′基の夫
々は同じであってもよく、また異なっていてもよい。組
成物は1分子当たり3個未満のアルコキシ単位を有する
化合物を許容し得るが、使用される有機ケイ素化合物は
1分子当たり少なくとも3個のアルコキシ単位を有する
ことが好ましく、上記の如く1分子当たりのアルコキシ
単位は平均で2個より多くなければならない。R″及び
Rの両者が6個未満の炭素原子の炭化水素基であるこ
とが好ましい。R″が3個以下の炭素原子の炭化水素基
であることが最も好ましい。好適な有機ケイ素化合物の
例は、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラ
ン、n−プロピルオルトシリケート、エチルオルトシリ
ケート、メチルポリシリケート、エチルポリシリケー
ド、プロピルポリシリケート及びブチルポリシリケート
である。好ましい有機ケイ素化合物は、エチルポリシリ
ケート及びn−プロピルオルトシリケートである。
有機ケイ素化合物(C)は、樹脂コポリマー(A)とポ
リジオルガノシロキサン(B)との合計重量基準で約0.
35〜約2重量%で使用されよう。好ましくは、有機ケイ
素化合物(C)は樹脂コポリマー(A)とポリジオルガ
ノシロキサン流体(B)との合計重量基準で約0.67〜約
1.33重量%で使用される。
縮合触媒(D)は、カルボン酸の金属塩、例えばオクタ
ン酸亜鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、ジ
ブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラクテート、オク
タン酸第一錫、ナフテン酸亜鉛及びオクタン酸第一鉄の
ようなものからなる群より選択されよう。好ましくは、
縮合触媒(D)はオクタン酸第一錫である。触媒は、樹
脂コポリマー(A)及びポリジオルガノシロキサン流体
(B)の合計重量基準で0.5〜13重量%の量で使用する
ことができる。好ましくは、触媒(D)は樹脂コポリマ
ー(A)とポリジオルガノシロキサン流体(B)との合
計重量基準で約1重量%で使用される。
組成物は、トリメチル基で末端をブロックされたポリジ
メチルシロキサン流体を更に含んでもよい。この流体
は、結果として得られる組成物の粘度を低下させるため
に使用することができる。トリメチル基で末端をブロッ
クされたポリジメチルシロキサンを使用する場合には、
その粘度が約10cSt〜約1000cStの範囲であることが好ま
しく、粘度が約cStであることが更に好ましい。トリメ
チル基で末端をブロックされたポリジメチルシロキサン
は、一般に樹脂コポリマー(A)とポリジオルガノシロ
キサン流体(B)との合計重量の約15重量%までの量で
使用してもよく、更に好ましくは3〜6重量%の量で使
用される。
組成物に有機溶媒を加えてもよいが、硬化の際の溶媒の
蒸発は結果として硬化生成物に泡立ち(bubbling)を生
じさせかねず、これは望ましくないことがあるので、相
当な厚さの物体を成形する場合には多量の溶媒は避ける
べきである。
また組成物は、感圧接着剤業界で知られているその他の
材料、例えば可塑剤、補助溶剤、またはその他のシリコ
ーンもしくは有機の感圧接着剤材料の如きものと混合し
てもよい。有機感圧接着剤材料の例には、天然ゴム、ス
チレンブタジエンゴム、アクリロニトリルゴム、ポリウ
レタンゴム、及びポリイソブチレンが含まれ、これらは
それ自体で乾燥粘着性をもつか、あるいは可塑剤の添加
によってそのような粘着性を発現する。或種の感圧接着
剤材料の添加は、弾性感圧接着剤組成物の可塑度を効果
的に低下させることができる。有機感圧接着剤材料の最
適添加量は、使用される種類に依存する。多くの場合、
その量を越えると組成物の硬化が抑制されるか、あるい
は有機材料及びシリコーン材料が相分離を起こす添加量
がある。
組成物は、湿潤粘度性及び吸水性を与えるための、グア
ー(guar)ゴム、カラヤ(karaya)ゴム、ロウカストビ
ーン(locust bean)ゴム、ペクチン、またはこれらの
混合物の如き水溶性ハイドロコロイドゴムを更に含んで
もよい。人工小孔シール用には、ハイドロコロイドの添
加量に実用上の限界値があるかもしれず、その値を越え
ると硬化した弾性物体は湿潤条件で浸食されかつ崩壊す
る傾向があるかもしれない。従って、ハイドロコロイド
は弾性感圧接着剤組成物の約30%までの量で使用される
のが最良であると考えられる。
組成物は、更に顔料または、ヒュームドシリカもしくは
沈降シリカもしくは珪藻土の如き強化用充填剤や増量用
充填剤を含んでもよい。
弾性感圧接着剤は、諸成分をいずれの順序で混合してつ
くってもよい。しかしながら、シラノール基含有化合物
とアルコキシ基含有化合物との組合せに触媒を添加する
ことによって硬化が起こり始めることがある、というこ
とに留意すべきである。詳しく述べるならば、感圧接着
剤は、(I)樹脂コポリマー(A)及びポリジオルガノ
シロキサン流体(B)、アルコキシ基含有有機ケイ素化
合物(C)、縮合触媒(D)、そして任意成分として、
トリメチル基で末端をブロックされたポリジメチルシロ
キサン(E)を均質に混合し、(II)樹脂コポリマー
(A)の脱揮発分処理(devolatilizing)をし(樹脂コ
ポリマー(A)とその他の成分との混合物が脱揮発分処
理の温度で実質的に非反応性である限りは、任意的にそ
の他の成分との混合物で脱揮発分処理を行う)、(II
I)弾性感圧接着剤組成物を所望の硬化用の型に入れ、
そして、(IV)弾性感圧接着剤を生成するのに充分な時
間組成物を硬化させることによりつくられよう。
感圧接着剤をつくる一つの方法に於いては、(a)樹脂
コポリマー(A)及びポリジオルガノシロキサン流体
(B)を予備混合し、そしてこの予備混合物を脱揮発分
処理し、(b)トリメチル基で末端をブロックされたポ
リジメチルシロキサン(E)を上記の予備混合物の一部
分に混合し、(c)有機ケイ素化合物(C)を予備混合
物の一部分に混合し、そして、(d)予備混合物の一部
分に縮合触媒(D)を混合し、ここでいう一部分とは、
同じものであっても、また異なるものでもよく、夫々全
予備混合物の0〜100%を構成することができ、(e)
全ての一部分を予備混合物の残部全てと一緒に混合し、
ついで組成物を所望の硬化用の型に入れて硬化させる。
脱揮発分処理工程(II)は、例えば、樹脂コポリマー単
独について、あるいは、樹脂コポリマーとポリジオルガ
ノシロキサン流体もしくはトリメチル基で末端をブロッ
クされたポリジメチルシロキサン流体との、またはこれ
らの両者との混合物について行うことができる。一つの
好ましい方法に於いては、脱揮発分処理は樹脂コポリマ
ー、ポリジオルガノシロキサン流体、及びトリメチル基
で末端をブロックされたポリジメチルシロキサン流体の
混合物について行われる。揮発性成分が熱により除去さ
れる場合には、その手順には好ましくは、脱揮発分処理
された樹脂コポリマー(これは任意的にその他の成分と
組み合わされている)を架橋剤及び触媒の添加前に室温
まで冷却する工程が含まれる。ハイドロコロイドまたは
有機感圧接着剤材料が組成物に添加される場合には、そ
れらは触媒をシラノール基含有化合物とアルコキシ基含
有化合物との組み合わせに添加する前に添加することが
好ましい。そうしないと早すぎるゲル化が起こることが
ある。上記の工程(III)のような組成物を所望の型に
入れる工程は、多くの成形技術、例えばトランスファー
成形、圧縮成形、押出成形または射出成形のうちのいず
れを利用することもできる。
典型的なシリコーンガム系感圧接着剤と対比して、工程
(II)に於けるような揮発性成分の除去が本発明の感圧
接着剤の調製にとって必要とされる。脱揮発分処理は大
気圧で約200℃までの温度で行ってもよく、あるいは部
分減圧下で行ってもよい。好ましくは、脱揮発分処理は
135℃〜150℃で行われる。
硬化または加硫は、室温から約200℃までの温度で行う
ことができる。組成物の初期硬化または「固化」は、約
1〜20分間加熱して早めることが好ましい。最適の硬化
温度及び時間は、成形物体の厚さによって変わる。好ま
しくは、初期硬化を約100℃で約10分間行い、そして硬
化を室温で終了させる。この手順が用いられる場合、弾
性感圧接着剤の最終的な物理的性質は72時間以内に得ら
れる。加硫中に、揮発性副生物が生成され、そしてこれ
は硬化を完結するために除去されなければならない。例
えば、オルトケイ酸エチルが架橋剤として使用される場
合には、オルトケイ酸エチルとポリジオルガノシロキサ
ン流体(B)のシラノール基との反応によりエタノール
が生成され、そしてこのエタノールは反応を完結させる
ために適切に除去されなければならない。弾性感圧接着
剤のスラブを成形しようとする場合には、スラブは加熱
工程中に圧縮成形されてスラブ中の気泡またはボイドの
形成を減らすことが好ましい。
混合は、所望により上記のように相互溶媒の添加により
容易にすることができる。溶媒を使用する場合には、溶
媒は脱揮発分処理工程(II)または硬化工程(IV)のい
ずれかを行う間に除去される。
ハイドロコロイドまたは有機感圧接着剤を添加する場合
には、これらの材料は触媒の添加前にその他の成分と混
合することが最良である。
弾性感圧接着剤組成物は種々の方法で貯蔵し得る。これ
らは、二液系で貯蔵してもよく、この二液系の一方は樹
脂コポリマー(A)、ポリジオルガノシロキサン流体
(B)、有機ケイ素化合物(C)、及び任意的に他の成
分、例えばトリメチル基で末端をブロックされたポリジ
メチルシロキサン(E)のようなものを含有し、もう一
方は触媒(D)及び任意的に他の成分を含有する。また
組成物は、三液系として貯蔵してもよく、この三液系の
うちの一つは樹脂コポリマー(A)、ポリジオルガノシ
ロキサン流体(B)、及び任意的成分としてトリメチル
基で末端をブロックされたポリジメチルシロキサン
(E)を有し、第二のものは有機ケイ素化合物(C)を
有し、そして第三のものは触媒(D)を含有する。使用
されるまで触媒がシラノール基含有化合物と有機ケイ素
化合物(C)との組み合わせから分離されたままである
限り(そうしないと早すぎる硬化が起こる)、種々の組
み合わせの貯蔵が可能である。
本発明の弾性感圧接着剤は、紙、布、ガラス布、シリコ
ーンゴム、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリテトラフルオロエチレン、ガラス、木材、金属
及び皮膚の如き多くの基材に付着する。従って、本発明
の弾性感圧接着剤には、弾性感圧接着剤のコーティング
または物体(body)が望まれる多くの用途がある。一例
を挙げれば、テープや医療用接着剤、例えば外傷用包帯
や帯具または装具を皮膚にシールするためもしくは人工
装具を身体に取り付けるために使用される接着剤の如き
用途が、本発明の弾性感圧接着剤を用いて可能である。
例えば、硬化弾性感圧接着剤の物体(body)を使用して
人工小孔患者(ostomy patient)の小孔と取り付けられ
た装具との間のシールを形成しようとする場合には、そ
の手順は、a)本明細書に記載された組成物を用いて弾
性感圧接着剤の物体をつくり、b)弾性感圧接着剤物体
を小孔のまわりの患者の皮膚に取り付け、そしてc)装
具を弾性感圧接着剤物体に取り付けることになる。
以下の実施例は例示的なものにすぎず、正確には特許請
求の範囲に記載される本発明を限定するものと解すべき
ではない。特にことわりない限り、「部」及び百分率は
全て重量基準であり、全ての粘度は25℃で表される。
以下の例に於いて、粘着力及び接着力の値は触媒を添加
してからおよそ三日後に測定された。ここに報告された
定量的な接着力測定値は、幅0.5インチ(1.27cm)、厚
さ15ミル(0.381mm)のスラブをステンレス鋼パネルか
ら180゜の角度で12インチ/分(30.48cm/分)の速度で
はがすことにより剥離するのに必要とされる力を測定す
ることにより得られた。定量的な粘着力の測定は、弾性
感圧接着剤の15ミル(0.381mm)の厚さの試料について
ポリケン(POLYKEN、商品名)Probe Tack Tester(ニュ
ーヨーク、AmityvilleのTesting Machines,Inc.製)を
使用して行われた。簡単に要約すると、粘着力(g/cm2
の単位で表される)の測定値は2cm/秒のプローブ速度、
10g/cm2の接触圧力、及び10秒の接触時間を用いて得ら
れた。
ケイ素に結合されたヒドロキシル基の含有量は、ケラム
(Kellum)らにより記載された滴定法(Chem.39,1623ff
(1967))に基づく水素化アルミニウムリチウム ジ−
N−ブチルアミド滴定法を用いて測定した。また、ジョ
ーデン(Jorden)の論文(Chem.30,297(1964))も参
照のこと。
組成物の可塑度は、架橋剤及び触媒の添加前にASTM D92
6を用いて測定した。
樹脂コポリマー溶液の不揮発性成分の量(%)は、まず
樹脂コポリマー(A)の試料1.5gを強制通風炉内で150
℃で2時間加熱し、ついで加熱後の試料の残存重量を試
料のもとの重量で割ることにより不揮発性成分の百分率
を計算することにより測定した。
全ての例に於いて、特にことわりない限り、硬化は、触
媒添加後材料のスラブを100℃で10分間プレス成形し、
ついでスラブを24〜72時間室温で最終硬化させることに
より完結させた。
また、以下の例に於ては、樹脂コポリマーA−1は、Si
O4/2単位1個当たりのトリオルガノシロキサン単位が0.
6〜0.9のキシレン可溶性樹脂コポリマーであり、これは
ヘキサメチルジシラザンで処理されてケイ素結合ヒドロ
キシル基含有量を0.33重量%未満に減少させたケイ素結
合ヒドロキシル基含有樹脂コポリマーである。樹脂コポ
リマーA−1溶液は、59〜68重量%の不揮発性成分を有
する樹脂コポリマーA−1のキシレン溶液である。
樹脂コポリマーA−2は、SiO4/2単位1個当たりのトリ
オルガノシロキサン単位が0.6〜0.9のキシレン可溶性樹
脂コポリマーであり、これは2〜4重量%のケイ素結合
ヒドロキシル基を含有する。
シロキサン流体B−1は、約70cPの粘度を有する末端を
ヒドロキシル基でブロックされた線状のポリジメチルシ
ロキサンである。
シロキサン流体B−2は、約2000cPの粘度を有する末端
をヒドロキシル基でブロックされた線状のポリジメチル
シロキサンである。
シロキサン流体B−3は、約42cStの粘度を有する末端
をヒドロシル基でブロックされた線状のポリジメチルシ
ロキサンである。
例1 685.4gの樹脂コポリマーA−1溶液及び270gのシロキサ
ン流体B−1を一緒に混合し、そしてキシレン溶媒が留
出し混合物が本質的に100%の固形分になるまで110℃に
加熱した。結果として得られた蒸留された混合物は、40
5gの樹脂コポリマーA−1及び270gのシロキサン流体B
−1からなり、この蒸留された混合物の可塑度を測定し
たところ49×10-3インチ(124×10-3cm)であった。こ
の蒸留された混合物15.0gを、n−プロピルオルトシリ
ケート架橋剤(以下、NPOSと称する)0.1g、特別に試験
したグレードのオクタン酸第一錫0.15g、DOW CORNING
(商標)触媒M(ミシガン、ミッドランドのダウコーニ
ングコーポレーションから入手し得る)0.15g、及び20c
Stのトリメチル基で末端をブロックされたポリジメチル
シロキサン0.47gと混合した。結果として得られた生成
物は、184.9±24.6g/cmの接着力及び1261±134g/cm2
粘着力を示した。
例2 シロキサン流体B−2をシロキサン流体B−1に代えて
使用した以外は実施例1と同様にして、樹脂コポリマー
(A)及びポリジオルガノシロキサン流体(B)の蒸留
された混合物を調製した。結果として得られた蒸留混合
物の測定可塑度は、63×10-3インチ(160×10-3cm)で
あった。蒸留された混合物45.0gを、エチルポリシリケ
ート架橋剤0.47g、DOW CORNING触媒0.45g、及び20cStの
トリメチル基で末端をブロックされたポリジメチルシロ
キサン1.42gと混合した。結果として得られた混合物を1
00℃で5分間加熱して硬化を開始させ、ついで室温に72
時間留めて硬化を完結させた。結果として得られた最終
の接着剤組成物は、435.9±70.3g/cmの接着力及び842±
52.3g/cm2の粘着力を示した。
例3−5 これらの例は、樹脂コポリマー(A)として2〜4重量
%のケイ素結合ヒドロキシル基を有する樹脂コポリマー
A−2のみを使用することによっては、組成物は感圧接
着剤の性質をもつエラストマーを生成しないということ
を示す。例3〜5の組成物は表1に示される。使用した
セルロースガムは、デラウェア、WilmingtonのHercule
s,Inc.より供給される10個のアンヒドローグルコース単
位当たり平均7個のカルボキシメチル基を有する高粘度
の食品グレードのナトリウムカルボキシメチルセルロー
スであるCellulose Gum Type7H048Fであった。「エラス
トマー基剤E」は、44重量%の樹脂コポリマーA−2、
36重量%のシロキサン流体B−1、及び20重量%のポリ
ジメチルシクロシロキサン流体からなっていた。使用し
たポリジメチルシクロシロキサン流体は、3〜6個のジ
メチルシロキサン単位を主として有する環状化合物の混
合物であった。例3〜5のための組成物は、硬化すると
粘着性を示さず、従って感圧接着剤ではなかった。
例6−10 例6−10は、樹脂コポリマー(A)対シロキサン流体
(B)の比を51:49と60:40との間で変えて測定した接着
力及び粘着力の結果を示す。表2は例6〜10のための組
成物を示す。これらの例については、樹脂コポリマーA
−1溶液(不揮発性成分は59.09%であった)4158.64g
を1637.83gのシロキサン流体B−1と混合した。混合物
を加熱して減圧ストリッピングし、揮発性成分を除去し
た。ついで、20cStのトリメチル基で末端をブロックさ
れたポリジメチルシロキサン(PDMS)126.65gをストリ
ッピングされた混合物に加えて、樹脂コポリマー(A)
対シロキサン流体(B)の重量比がおよそ60:40である
「エラストマー基剤B」をつくった。硬化生成物の粘着
力及び接着力を表3に示す。
例11〜14 例11〜14は樹脂コポリマー(A)対ポリジオルガノシロ
キサン流体(B)の比を60/40と66/34との間で変えて測
定した接着力の結果を示す。
これらの例に於いては、フレオン(商標)を配合物に加
えて配合物を試験用に積層した。しかしながら、フレオ
ンを含有しないこれらの組成物は成形可能であろう。こ
れらの例のために、「エラストマー基剤C」を、樹脂コ
ポリマーA−1溶液(不揮発性成分62.78重量%)1259.
95gを339.0gのシロキサン流体B−1と混合し、窒素ス
ウィープしながら145℃に加熱してキシレン溶媒を追い
出して調製した。
例11については、100gのエラストマー基剤Cを16.67gの
シロキサン流体B−1と混合して、樹脂コポリマー
(A)対ポリジオルガノシロキサン流体(B)の重量比
が60/40である組成物をつくった。この混合物50gをフレ
オン77.78g及びNPOS0.2gと混ぜ合わせた。例12について
は、100gのエラストマー基剤Cを12.9gのシロキサン流
体B−1と混合し、樹脂コポリマー(A)対ポリジオル
ガノシロキサン流体(B)の重量比が62/38である組成
物をつくった。この混合物50gをフレオン75.27g及びNPO
S0.19gと混ぜ合わせた。例13については、100gのエラス
トマー基剤Cを9.38gのシロキサン流体B−1と混合し
て、樹脂コポリマー(A)対ポリジオルガノシロキサン
流体(B)の重量比が64/36である組成物をつくった。
この混合物50gをフレオン72.92g及びNPOS0.18gと混ぜ合
わせた。例14については、100gのエラストマー基剤C6.0
6gのシロキサン流体B−1と混合して、樹脂コポリマー
(A)対ポリジオルガノシロキサン流体(B)の重量比
が66/34である組成物をつくった。この混合物50gをフレ
オン70.71g及びNPOS0.17gと混ぜ合わせた。これらの組
成物を室温で硬化させ、約3日後に硬化試料の接着力を
測定した。結果を表4に示す。
例15〜19 例15〜19は、樹脂コポリマーA−1の一部を樹脂コポリ
マーA−2と取り替えて測定した接着力及び粘着力の結
果を示す。これらの例のために、「エラストマー基剤
D」を、683.59gの樹脂コポリマーA−1溶液(不揮発
性成分59.09%)を268.1gのシロキサン流体B−1と混
合し、減圧せずに加熱した揮発性成分を除去することに
より調製した。得られたエラストマー基剤Dは、60.11
%の樹脂コポリマー(A)及び39.89%のポリジオルガ
ノシロキサン流体(B)であった。エラストマー基剤D
の測定可塑度は、49×10-3インチ(124×10-3cm)であ
った。
「エラストマー基材E」は、587.8gの樹脂コポリマーA
−2溶液(溶媒中の68.9重量%の樹脂コポリマーA−
2)、270gのシロキサン流体B−1、及び20cStのトリ
メチル基で末端をブロックされたポリジメチルシロキサ
ンを混合することにより調製した。結果として得られた
混合物から溶媒を除去した。最終のエラストマー基剤E
は、57.86重量%が樹脂コポリマーA−2、38.57重量%
がシロキサン流体B−1、及び3.57重量%が20cStのト
リメチル基で末端をブロックされたポリジメチルシロキ
サンであった。これらの例のために使用した組成物を下
記の表5に示す。硬化組成物の粘着力及び接着力を表6
に示す。
例20〜24 例20〜24は、弾性感圧接着剤組成物に添加されるトリメ
チル基を末端をブロックされたポリジメチルシロキサン
の量を変えることの効果を示す。
夫々の例のために、エラストマー基剤B15.0gをNPOS0.1g
及び触媒M0.2gと混合した。例20については、追加のト
リメチル基で末端をブロックされたポリジメチルシロキ
サン流体を添加せず、結果として、トリメチル基で末端
をブロックされたポリジメチルシロキサン流体約3重量
%を含む組成物をつくった。例21については、100cStの
粘度を有するトリメチル基で末端をブロックされたポリ
ジメチルシロキサン流体(以下、100cSt、PDMSと称す
る)0.53gを上記混合物に添加して、結果として、約6
重量%のPDMSを含む組成物をつくった。例22に関して
は、100cStPDMS1.06gを添加してPDMS量を約9重量%と
し、例23については、100cSt PDMS1.64gを加えてPDMS量
を約12重量%として、そして例24に関しては、100cSt P
DMS2.25gを添加して混合物中のPDMSを約15重量%にし
た。例20及び21の組成物は容易に流動可能ではなかった
が、例22の組成物は空気圧力(約90psi(6.3kg/cm2))
で可動性であり、例23の組成物は自己均展性(selfleve
lling)であり、例24の組成物は非常に流動性であっ
た。
これらの硬化生成物の粘着力及び接着力を表7に示す。
本発明にこれら及びその他の変形を加えてもよいが、た
とえそのような変形が上記において詳細に検討されてい
ないとしても、それらは特許請求の範囲の記載の範囲内
にある。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の成分(A)〜(E)の均質混合物を含
    んでなる、弾性感圧接着剤生成用の組成物。 (A)R3SiO1/2単位及びSiO2 4/2単位から本質的になり
    (これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭素原子を
    有する一価の炭化水素基を表す)、各SiO4/2単位に対す
    るR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9であって、0.7重量
    %未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有し、
    揮発性成分を実質的に含まずに、50〜70重量部の量で使
    用されるキシレン可溶性樹脂コポリマー (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
    ップされ、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、各R′
    は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素
    基またはハロ炭化水素基を表し、またnは、このポリジ
    オルガノシロキサン流体が、当該弾性感圧接着剤組成物
    が有機溶媒を添加せずに25℃で150×10-3インチ(381×
    10-3cm)未満の可塑度を有するような粘度をもつような
    平均値を有する)を有する、上記樹脂コポリマー(A)
    の使用量との合計が100重量部となるように30〜50重量
    部の量で使用されるポリジオルガノシロキサン流体 (C)1分子当たり平均2個より多くのケイ素に結合さ
    れたアルコキシ単位を有する、0.35〜2重量部の量で使
    用されるアルコキシ基含有有機ケイ素化合物 (D)0.5〜13重量部の量で使用される縮合触媒 (E)0〜15重量部の量で使用され、25℃で10〜1000cS
    tの粘度を有する、トリメチル基で末端をブロックされ
    たポリジメチルシロキサン
  2. 【請求項2】次の成分(A)〜(D)の混質混合物を含
    んでなる、弾性感圧接着剤生成用の組成物。 (A)R3SiO1/2単位及びSiO2 4/2単位から本質的になり
    (これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭素原子を
    有する一価の炭化水素基を表す)、各SiO4/2単位に対す
    るR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9であって、0.7重量
    %未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有し、
    揮発性成分を実質的に含まずに、50〜70重量部の量で使
    用されるキシレン可溶性樹脂コポリマー (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
    ップされ、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、各R′
    は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素
    基またはハロ炭化水素基を表し、またnは、このポリジ
    オルガノシロキサン流体が、25℃で50〜300,000cPの粘
    度をもつような平均値を有する)を有する、上記樹脂コ
    ポリマー(A)の使用量との合計が100重量部となるよ
    うに30〜50重量部の量で使用されるポリジオルガノシロ
    キサン流体 (C)1分子当たり平均2個より多くのケイ素に結合さ
    れたアルコキシ単位を有する、0.35〜2重量部の量で使
    用されるアルコキシ基含有有機ケイ素化合物 (D)0.5〜13重量部の量で使用される縮合触媒
  3. 【請求項3】有機溶媒を更に含んでなる、請求項2記載
    の組成物。
  4. 【請求項4】天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アク
    リロニトリルゴム、ポリウレタンゴム及びポリイソブチ
    レンからなる群より選ばれた有機感圧接着剤材料を更に
    含んでなる、請求項2記載の組成物。
  5. 【請求項5】ハイドロコロイドを更に含んでなる、請求
    項2記載の組成物。
  6. 【請求項6】25℃で10〜1000cStの粘度を有するトリメ
    チル基で末端をブロックされたポリジメチルシロキサン
    0〜15重量部を更に含んでなる、請求項2記載の組成
    物。
  7. 【請求項7】1)次の成分(A)及び(B)、すなわ
    ち、 (A)R3SiO1/2単位及びSiO2 4/2単位から本質的になり
    (これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭素原子を
    有する一価の炭化水素基を表す)、各SiO4/2単位に対す
    るR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9であって、0.7重量
    %未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有し、
    揮発性成分を実質的に含まない、50〜70重量部の量のキ
    シレン可溶性樹脂コポリマー、及び、 (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
    ップされ、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、各R′
    は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素
    基またはハロ炭化水素基を表し、またnは、このポリジ
    オルガノシロキサン流体が、25℃で50〜300,000cPの粘
    度をもつような平均値を有する)を有する、上記樹脂コ
    ポリマー(A)の量との合計が100重量部となるように3
    0〜50重量部の量で使用されるポリジオルガノシロキサ
    ン流体、 の均質混合物を含有する第一のパッケージ、 2)(C)1分子当たり平均2個より多くのケイ素に結
    合されたアルコキシ単位を有する、0.35〜2重量部の量
    のアルコキシ基含有有機ケイ素化合物、を含有する第二
    のパッケージ、そして、 3)(D)0.5〜13重量部の量の縮合触媒、を含有する
    第三のパッケージ、 を含んでなる、感圧接着剤をつくるためのキット。
  8. 【請求項8】1)次の成分(A)〜(C)、すなわち、 (A)R3SiO1/2単位及びSiO4/2単位から本質的になり
    (これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭素原子を
    有する一価の炭化水素基を表す)、各SiO4/2単位に対す
    るR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9であって、0.7重量
    %未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有し、
    揮発性成分を実質的に含まない、50〜70重量部の量のキ
    シレン可溶性樹脂コポリマー、 (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
    ップされ、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、各R′
    は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素
    基またはハロ炭化水素基を表し、またnは、このポリジ
    オルガノシロキサン流体が、25℃で50〜300,000cPの粘
    度をもつような平均値を有する)を有する、上記樹脂コ
    ポリマー(A)の量との合計が100重量部となるように3
    0〜50重量部の量で使用されるポリジオルガノシロキサ
    ン流体、及び (C)1分子当たり平均2個より多くのケイ素に結合さ
    れたアルコキシ単位を有する、0.35〜2重量部の量のア
    ルコキシ基含有有機ケイ素化合物、の均質混合物を含有
    する第一のパッケージ、並びに、 2)(D)0.5〜13重量部の量の縮合触媒、を含有する
    第二のパッケージ、 を含んでなる、感圧接着剤をつくるためのキット。
  9. 【請求項9】下記の(I)〜(IV)の工程を含んでな
    る、シリコーン弾性感圧接着剤の成形方法。 (I)次の成分(A)〜(E)を均一に混合する工程 (A)R3SiO1/2単位及びSiO4/2単位から本質的になり
    (これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭素原子を
    有する一価の炭化水素基を表す)、各SiO4/2単位に対す
    るR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9であって、0.7重量
    %未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有す
    る、50〜70重量部のキシレン可溶性樹脂コポリマー (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
    ップされ、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、各R′
    は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素
    基またはハロ炭化水素基を表し、またnは、このポリジ
    オルガノシロキサン流体が、当該弾性感圧接着剤組成物
    が有機溶媒を添加せずに25℃で150×10-3インチ(381×
    10-3cm)未満の可塑度を有するような粘度をもつような
    平均値を有する)を有する、上記樹脂コポリマー(A)
    の量との合計が100重量部となるように30〜50重量部の
    量で使用されるポリジオルガノシロキサン流体 (C)1分子当たり平均2個より多くのケイ素に結合さ
    れたアルコキシ単位を有する、0.35〜2重量部の量のア
    ルコキシ基含有有機ケイ素化合物 (D)0.5〜13重量部の量の縮合触媒 (E)15重量部以下の、25℃で10〜1000cStの粘度を有
    する、トリメチル基で末端をブロックされたポリジメチ
    ルシロキサン (II)上記樹脂コポリマー(A)を、任意的に脱揮発分
    処理(devolatilization)温度においては実質的に非反
    応性であるこの樹脂コポリマー(A)と他の成分との混
    合物において、脱揮発分処理する工程 (III)硬化させるための所望の型にこの弾性感圧接着
    剤組成物を入れる工程 (IV)弾性感圧接着剤を成形するのに十分なだけの時間
    この組成物を硬化させる工程
  10. 【請求項10】前記工程(I)が、 (a)前記樹脂コポリマー(A)と前記ポリジオルガノ
    シロキサン流体(B)とを混合する工程、 (b)前記トリメチル基で末端をブロックされたポリジ
    メチルシロキサン (E)を上記樹脂コポリマー(A)とポリジオルガノシ
    ロキサン流体(B)との混合物の0〜100%でよい第一
    の部分に混合する工程、 (c)前記有機ケイ素化合物(C)を上記樹脂コポリマ
    ー(A)とポリジオルガノシロキサン流体(B)との混
    合物の、上記第一の部分及び下記第三の部分と同じでも
    よくあるいは異なっていてもよくかつ当該混合物の0〜
    100%でよい第二の部分に混合する工程、 (d)前記縮合触媒(D)を上記樹脂コポリマー(A)
    とポリジオルガノシロキサン流体(B)との混合物の、
    上記第一の部分及び第二の部分と同じでもよくあるいは
    異なっていてもよくかつ当該混合物の0〜100%でよい
    第三の部分に混合する工程、そして、 (e)上記第一の部分、第二の部分及び第三の部分を上
    記樹脂コポリマー(A)とポリジオルガノシロキサン流
    体(B)との混合物の残部全てと一緒に均一に混合する
    工程、 の諸工程を含み、かつ、前記工程(II)が上記工程
    (a)の後そして工程(c)及び(d)の前に行われ
    る、請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】下記の(I)〜(IV)の工程を含んでな
    る、シリコーン弾性感圧接着剤の成形方法。 (I)次の成分(A)〜(E)を均一に混合する工程 (A)R3SiO1/2単位及びSiO4/2単位から本質的になり
    (これらの式中、各Rは独立に、1〜6個の炭素原子を
    有する一価の炭化水素基を表す)、各SiO4/2単位に対す
    るR3SiO1/2単位のモル比が0.6〜0.9であって、0.7重量
    %未満のケイ素に結合されたヒドロキシル単位を有す
    る、50〜70重量部のキシレン可溶性樹脂コポリマー (B)ケイ素に結合されたヒドロキシル基で末端をキャ
    ップされ、平均式HO(R′2SiO)nH(この式中、各R′
    は独立に、1〜6個の炭素原子を有する一価の炭化水素
    基またはハロ炭化水素基を表し、またnは、このポリジ
    オルガノシロキサン流体が、25℃で50〜300,000cPの粘
    度をもつような平均値を有する)を有する、上記樹脂コ
    ポリマー(A)の量との合計が100重量部となるように3
    0〜50重量部の量で使用されるポリジオルガノシロキサ
    ン流体 (C)1分子当たり平均2個より多くのケイ素に結合さ
    れたアルコキシ単位を有する、0.35〜2重量部の量のア
    ルコキシ基含有有機ケイ素化合物 (D)0.5〜13重量部の量の縮合触媒 (E)0〜15重量部の、25℃で10〜1000cStの粘度を有
    する、トリメチル基で末端をブロックされたポリジメチ
    ルシロキサン (II)上記樹脂コポリマー(A)を、任意的に脱揮発分
    処理温度においては実質的に非反応性であるこの樹脂コ
    ポリマー(A)と他の成分との混合物において、脱揮発
    分処理する工程 (III)硬化させるための所望の型にこの弾性感圧接着
    剤組成物を入れる工程 (IV)弾性感圧接着剤を成形するのに十分なだけの時間
    この組成物を硬化させる工程
  12. 【請求項12】前記工程(I)が、 (a)前記樹脂コポリマー(A)と前記ポリジオルガノ
    シロキサン流体(B)とを混合する工程、 (b)前記トリメチル基で末端をブロックされたポリジ
    メチルシロキサン(E)を上記樹脂コポリマー(A)と
    ポリジオルガノシロキサン流体(B)との混合物の0〜
    100%でよい第一の部分に混合する工程、 (c)前記有機ケイ素化合物(C)を上記樹脂コポリマ
    ー(A)とポリジオルガノシロキサン流体(B)との混
    合物の、上記第一の部分及び下記第三の部分と同じでも
    よくあるいは異なっていてもよくかつ当該混合物の0〜
    100%でよい第二の部分に混合する工程、 (d)前記縮合触媒(D)を上記樹脂コポリマー(A)
    とポリジオルガノシロキサン流体(B)との混合物の、
    上記第一の部分及び第二の部分と同じでもよくあるいは
    異なっていてもよくかつ当該混合物の0〜100%でよい
    第三の部分に混合する工程、 (e)上記第一の部分、第二の部分及び第三の部分を上
    記樹脂コポリマー(A)とポリジオルガノシロキサン流
    体(B)との混合物の残部全てと一緒に均一に混合する
    工程、 の諸工程を含み、かつ、前記工程(II)が上記工程
    (a)の後そして工程(c)及び(d)の前に行われ
    る、請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】請求項1,2,4又は5記載の組成物を成形
    して作られた弾性感圧接着剤からなる、人工小孔を有す
    る患者の小孔とこれに取り付けられた装具との間にシー
    ルを形成するための成形体。
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