JP6823748B1 - 被膜付き物品 - Google Patents

Abstract

【課題】被膜の視認性を高めた被膜付き物品を提供する。【解決手段】物品１と、当該物品１の表面上の少なくとも一部に形成された被膜３ａと、を有し、当該被膜３ａが、パリレンを含み、且つ染色されている、被膜付き物品１。【選択図】図１

Description

本発明は、被膜付き物品に関する。

パリレン（登録商標）（パラキシリレン系ポリマー）の被膜は、絶縁性、生体適合性、透明性、耐候性、低摩擦性、防水性、ガスバリア性、防錆性等、各種特性に優れるため、様々な分野で用いられている（例えば、特許文献１〜３）。

特開２０１９−６１９３３号公報 特開２０１９−１７７４９７号公報 特開２０１２−１５４１５号公報

しかしながら、パリレン（登録商標）の被膜は透明性が高いため、形成した被膜が視認しにくいという問題がある。そのため、パリレン（登録商標）の被膜を形成した物品に被膜が適切に形成されているか目視で確認することが困難であり、また、物品の使用時に被膜がはがれた場合に、使用者がはがれたことに気が付きにくい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被膜の視認性を高めた被膜付き物品を提供することを目的とする。

本発明の被膜付き物品は、物品と、当該物品の表面上の少なくとも一部に形成された被膜と、を有し、当該被膜が、パリレン（登録商標）を含み、且つ染色されている。このような被膜が染色されているために、被膜の視認性が高い。

上記被膜が、物品の表面上の一部にのみ形成されていると好ましい。

上記表面が、金属、半導体、樹脂、及び非金属無機材料からなる群から選択される少なくとも一つの材料を含むと好ましい。

上記物品が、歯科治療用の電極若しくは切削工具、埋込型医療器具、電子部品、電子部品用基板、電極、磁石、配線部材、医療機器、ＭＥＭＳ、自動車又は自動車部品、電子機器、航空機、宇宙航空機又は光学素子であると好ましい。

上記物品が、歯科治療用の電極又は切削工具であると好ましい。

上記歯科治療用の電極又は切削工具は、歯牙を高周波治療する際に、歯牙の根管に挿入して高周波電流を流すためのものであると好ましい。

本発明によれば、被膜の視認性を高めた被膜付き物品を提供することができる。

本発明の被膜付き物品の一例を示す正面図である。

本実施形態の被膜付き物品は、物品と、当該物品の表面上の少なくとも一部に形成された被膜と、を有し、当該被膜がパリレン（登録商標）を含み、且つ染色されている（以下、当該被膜を染色被膜とも呼ぶ。）。このような被膜付き物品によれば、被膜が染色されているために被膜の視認性が高く、被膜の有無を目視により容易に確認できる。そのため、例えば、被膜付き物品を製造した際に被膜が欠落した不良品を発見しやすい、被膜付き物品の使用時に被膜が欠落したことを発見しやすい、経年劣化により被膜が欠落したことを発見しやすい等の利点がある。被膜は物品の表面の一部にのみ形成されていてもよいが、表面全体に形成されていてもよい。

図１は、本発明の被膜付き物品１の一例を示す正面図である。図１の被膜付き物品１は、歯科治療用の電極５と、歯科治療用の電極５に接続されたハンドル部４とを備える。ハンドル部４は、歯科治療用の電極５をハンドピース等における固定具に取り付けるための柄の役割を有する。図１に示すように歯科治療用の電極５は、染色被膜３ａに被覆された被覆部３と、染色被膜３ａに被覆されていない先端露出部２及び根元露出部６とを備える。図１では、被覆部３は、電極の一部（中間部分）にのみ形成されている。図１の先端露出部２及び根元露出部６には、染色被膜３ａが形成されていないため、歯科治療用の電極５の表面が露出している。つまり、表面が露出している部分は通電可能になり、被覆している部分は絶縁されることになる。

物品としては特に制限されない。例えば、物品としては、被膜が形成される表面が、金属、半導体、樹脂、及び非金属無機材料からなる群から選択される少なくとも一つの材料を含む物品が挙げられる。言い換えれば、かかる物品に形成された被膜は、金属、半導体、樹脂、及び非金属無機材料からなる群から選択される少なくとも一つの材料と接触していてよい。物品の表面の材質としては、金属が好ましい。物品の表面の材質が金属である場合、染料により当該物品の表面が染色されにくいため、表面の一部に形成された被膜を染色する際に、被膜が形成されていない表面をマスクする必要がない。

金属としては、単体の金属、合金等が挙げられ、ステンレス鋼、ニッケルチタン合金等が好ましい。半導体としては、ｎ型半導体、ｐ型半導体、化合物半導体等が挙げられる。

樹脂は、熱可塑性樹脂であってよく、エンジニアリングプラスチック又は生体適合性ポリマー等であってもよい。具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテル、シリコーン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等が挙げられる。なお、樹脂は、パリレン（登録商標）以外の材質であってよい。

非金属無機材料は、ガラス、セラミックス等であってよい。セラミックスとしては、酸化物（金属酸化物等）、窒化物（窒化ホウ素、窒化ケイ素等）、炭化物（炭化ケイ素等）などが挙げられる。

物品としては、歯科治療用の電極又は切削工具；ステント、カテーテル、人工弁等の埋込型医療器具；キャパシタ、ＬＥＤ、インダクタ、フェライトコア等の電子部品；回路基板等の電子部品用基板；電池の正極又は負極等の電極；モーター用磁石等の磁石；光学ケーブル、電気ケーブル等の配線部材；ペースメーカー（埋込型医療機器）、電気外科用ツール等の医療機器；ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）；センサ、ワイヤレスヘッドホン、ウェアラブル機器、スマートホームエレクトロニクス、タブレット、携帯電話、ドローン等の電子機器；自動車又は自動車部品；航空機又は宇宙航空機；レンズ等の光学素子などが挙げられる。特に、歯科治療用の電極又は切削工具は、歯牙の根管等に対して高周波電流を出力することで治療するものであり、その使用時に物品と治療箇所以外の患者の歯肉、内頬などと接触して患者が怪我をするおそれがあるため、上記染色被膜は絶縁の役割と経年劣化等による剥がれを目視確認するのに特に有用である。

歯科治療用の電極は、針電極又は探針（プローブ）であってよい。歯科治療用の切削工具としては、ファイル又はリーマー等であってよい。歯科治療用の電極又は切削工具は、歯牙を高周波治療する際に、歯牙の根管に挿入して高周波電流を流すことができるものであると好ましい。

物品が歯科治療用の電極又は切削工具である場合、電極及び切削工具の先端部分に染色被膜が形成されていない（つまり、先端部分が露出している）ことが好ましい。電極の場合、電極の先端部分以外の部分が染色被膜に覆われていることにより絶縁されるため、電気的な接触を行える部分が先端部分のみに集約され、先端部分以外の部分からの漏電を防ぐことができる。また、切削工具の場合、先端部分が露出しているため、先端部分が直接患部に接触できると共に、先端部分以外の部分は染色被膜に覆われており、且つ絶縁されている。そのため、先端部分以外の部分が患部以外の部分と接触して傷つけること、及び切削工具に高周波電流を流す場合に先端部分以外の部分からの漏電を抑止できる。

物品が歯科治療用の電極又は切削工具である場合、電極及び切削工具の根元部分（先端部分と反対側の端部）に染色被膜が形成されていないことが好ましい。根元部分に染色被膜を形成しないことで、染色被膜の量を削減でき、製造コストを節約できる。

染色被膜は、パリレン（登録商標）を含む。パリレン（登録商標）は、パラキシリレン系ポリマー（パラシクロファン又はその誘導体の重合体）である。パラキシレン系ポリマーは、以下の式（Ｉ）で表される化合物の重合体であってよい。当該重合体は、上記パラシクロファン又はその誘導体の１種のみを重合して得られたものであってもよく、２種以上を共重合して得られたものであってもよい。パリレン（登録商標）は、上記パラシクロファン又はその誘導体の蒸着物であってよい。

（式（Ｉ）中、Ｒは水素原子又は置換基（当該置換基は、ハロゲン原子であってよく、フッ素原子であってよい。）であり、Ｘは置換基（当該置換基は、ハロゲン原子であってよく、塩素原子又はフッ素原子であってよい。）であり、ｎは、０〜４であり、０〜２が好ましい。複数あるＲは、互いに異なっていても同じであってもよい。）

式（Ｉ）中、Ｒはすべて水素原子であってもよいが、Ｒの一部がフッ素原子であると共に残りのＲが水素原子であってもよい。Ｒは、非ハロゲン置換基であってもよい。Ｘは、塩素原子であると好ましい。ｎ＝２の場合、二つの塩素原子の一方が他方のパラ位に存在すると好ましい。なお、Ｘは非ハロゲン置換基であってもよい。

パリレン（登録商標）としては、商用のものも使用でき、例えば、パリレンＮ、パリレンＣ、パリレンＤ、パリレンＨＴ、ＰａｒｙＦｒｅｅ（登録商標）（いずれも日本パリレン合同会社製）等が挙げられる。

染色被膜は、その内部に染み込んだ染料を有している。当該染料は、可視光領域に吸収領域を持ち、その吸収領域の補色を発色するものであってよい。そのような染料被膜は、染料からの補光により色付きに見えるため、蛍光性の塗料等を使用した場合と異なり、視認するために特別な照明器具を必要としない。

染料の色は特に限定されず、染色被膜を形成した物品の表面の色と異なっていると好ましい。

染料としては、例えば、用途、物品自体の色等に応じて適宜選択することができる。より具体的には、染料は、アンスラキノン系染料、アゾ系染料等の有機染料であると好ましい。染料は、天然由来の染料であってもよいが、合成染料であってもよい。物品が歯科治療用の電極又は切削工具であるとき、人体に対して発がん性及び毒性が少ない染料が好ましく、食品用（食用）の染料、化粧品用、又は服飾用の染料がより好ましく、食品用、化粧品用、又は服飾用のアンスラキノン系染料又はアゾ系染料が更に好ましい。染料は、水、有機溶剤等の溶剤に溶解した溶液（染料溶液）の状態で使用することができる。染料溶液は、染料以外に分散剤等の添加剤を適宜含んでいてよい。

被膜付き物品の製造方法としては特に限定されず、例えば、物品の表面にパリレン（登録商標）を含む被膜を形成する工程、及び当該被膜を染色する工程を備えるものであればよい。

パリレン（登録商標）を含む被膜を形成する方法（以下、形成方法と言う）は特に限定されず、パラシクロファン又はその誘導体を物品の表面の所望の位置に蒸着する方法が挙げられる。蒸着は空気、不活性気体等の雰囲気中で行ってもよく、真空下で行ってもよい。

パリレン（登録商標）を含む被膜を染色する方法（以下、染色方法と言う）としては、特に限定されず、例えば、物品を染料溶液に浸漬する（浸漬法）、染料溶液を吹き付ける（スプレー法）、ＭＴＰプラスチック染色法等が挙げられる。浸漬法は常温で行ってもよいが、染料溶液を加熱しながら行ってもよい。染色は、物品表面の被膜が形成されている部分及び被膜が形成されていない部分（露出部）の両方を含む領域に行ってもよい。特に、物品の表面が、金属材料、半導体、非金属無機材料等の有機染料により染色されにくい無機材料から構成されていると、露出部に染色を行っても露出部は染色されない。そのため、露出部にマスクを施さなくても被膜のみを染色できる。染色後、水等の溶剤による洗浄、又はエアーの噴射による洗浄を行い、被膜付き物品上の余剰の染色溶液を除去してよい。

被膜付き物品を製造するための製造システムは、物品にパリレン（登録商標）を含む被膜を形成する被膜形成部と、形成された被膜を染色する染色部を備える。被膜形成部としては、例えば、蒸着装置等が挙げられる。染色部としては、例えば、噴霧装置、染色槽等が挙げられる。当該システムは、被膜形成部によって物品の表面の所望の位置にパリレン（登録商標）を含む被膜を形成させ、その後、染色部によって被膜を染色させるよう装置を制御するための制御部（コントローラ）を有していてよい。

被膜付き物品１の製造方法について、以下に具体的に説明する。例えば、まず、第１の工程として、物品（例えば、図１に示す歯科治療用の電極）の絶縁したい部分（図１に示す被覆部３に対応する部分）に上記形成方法によって、パリレン（登録商標）の被膜を形成する。これにより、物品の表面に被覆部３、及び被覆部３の両側の被覆されずにその表面が露出している先端露出部２及び根元露出部６が出来上がる。次に、第２の工程として、物品の被膜が形成された部分を含む領域に染色を施す。当該領域は、パリレン（登録商標）の被膜が形成されていない部分（つまり先端露出部２及び根元露出部６）を含んでいてもよい。具体的には、例えば、被覆部３の全体、及び少なくとも先端露出部２及び根元露出部６の一部に、ＭＴＰプラスチック染色法を実行する。
次に、第３の工程として、例えばエアー、水等を電極５全体へ噴射させて余分な溶液を除去する。
これにより、パリレン（登録商標）で被覆された被覆部３のみが染色され、それ以外の先端露出部２及び根元露出部６は染色されない状況となる。結果、染色したくない部分へマスク処理を施す必要がなく効率的に染色することができる。

歯科治療用の電極の先端部分及び根元部分を除き、パリレンＣの被膜を形成した。染料及び分散剤を含む染色溶液を用意し、形成されたパリレンＣの被膜を青色に染色した。染色された被膜は、電極の材質であるステンレス合金の金属色と異なっており、被膜が容易に視認できた。

１…被膜付き物品、２…先端露出部、３…被覆部、３ａ…染色被膜、４…ハンドル部、５…歯科治療用の電極、６…根元露出部。

Claims (3)

1. 被膜付き物品であって、
   前記被膜は、前記物品の表面上の少なくとも一部に形成され、且つパラキシリレン系ポリマー及び染料を含有し、
   前記染料が、アンスラキノン系染料及びアゾ系染料の少なくとも一方を含み、
   前記物品が、歯科治療用の電極又は歯科治療用の切削工具である、被膜付き物品。
2. 前記被膜が、前記物品の表面上の一部にのみ形成されている、請求項１に記載の被膜付き物品。
3. 前記歯科治療用の電極又は歯科治療用の切削工具は、歯牙を高周波治療する際に、歯牙の根管に挿入して高周波電流を流すためのものである、請求項１又は２に記載の被膜付き物品。

Images