JP6655194B2 - 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 - Google Patents
音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6655194B2 JP6655194B2 JP2018541018A JP2018541018A JP6655194B2 JP 6655194 B2 JP6655194 B2 JP 6655194B2 JP 2018541018 A JP2018541018 A JP 2018541018A JP 2018541018 A JP2018541018 A JP 2018541018A JP 6655194 B2 JP6655194 B2 JP 6655194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic wave
- wave probe
- composition
- ultrasonic
- probe according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 174
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 102
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 title claims description 80
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 127
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 125
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 115
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 84
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 44
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 39
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 41
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 29
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 27
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 25
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 21
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 21
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 20
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 19
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 17
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 16
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 14
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 13
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 9
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 9
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 9
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 6
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- NYMPGSQKHIOWIO-UHFFFAOYSA-N hydroxy(diphenyl)silicon Chemical class C=1C=CC=CC=1[Si](O)C1=CC=CC=C1 NYMPGSQKHIOWIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 5
- 229920001843 polymethylhydrosiloxane Polymers 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 229940008099 dimethicone Drugs 0.000 description 3
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 3
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013006 addition curing Methods 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- POPACFLNWGUDSR-UHFFFAOYSA-N methoxy(trimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)C POPACFLNWGUDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010895 photoacoustic effect Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 description 2
- GYDYJUYZBRGMCC-INIZCTEOSA-N (2s)-2-amino-6-(dodecanoylamino)hexanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)NCCCC[C@H](N)C(O)=O GYDYJUYZBRGMCC-INIZCTEOSA-N 0.000 description 1
- WAYZRKGVWCXYPB-UHFFFAOYSA-N 1-silyloctan-1-one Chemical compound CCCCCCCC([SiH3])=O WAYZRKGVWCXYPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XYVWLJNYNZIBHE-UHFFFAOYSA-N [Pt].[SiH3]O[SiH2]C=C Chemical compound [Pt].[SiH3]O[SiH2]C=C XYVWLJNYNZIBHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K aluminium tristearate Chemical compound [Al+3].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940063655 aluminum stearate Drugs 0.000 description 1
- JECUDTNJDOAEOR-UHFFFAOYSA-K aluminum;16-methylheptadecanoate Chemical compound [Al+3].CC(C)CCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CC(C)CCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CC(C)CCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O JECUDTNJDOAEOR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004369 butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical group 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAWZQERMGWTZCV-UHFFFAOYSA-N chlorosilane trichloro(phenyl)silane Chemical compound C1(=CC=CC=C1)[Si](Cl)(Cl)Cl.Cl[SiH3] ZAWZQERMGWTZCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N decyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZLCKKKUCNYLDU-UHFFFAOYSA-N decylsilane Chemical compound CCCCCCCCCC[SiH3] JZLCKKKUCNYLDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- YLJJAVFOBDSYAN-UHFFFAOYSA-N dichloro-ethenyl-methylsilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)C=C YLJJAVFOBDSYAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNAFSPCNATQPQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C=C ZLNAFSPCNATQPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC)(OC)OC CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- LAQFLZHBVPULPL-UHFFFAOYSA-N methyl(phenyl)silicon Chemical compound C[Si]C1=CC=CC=C1 LAQFLZHBVPULPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- WKWOFMSUGVVZIV-UHFFFAOYSA-N n-bis(ethenyl)silyl-n-trimethylsilylmethanamine Chemical compound C[Si](C)(C)N(C)[SiH](C=C)C=C WKWOFMSUGVVZIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229910001575 sodium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C=C GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUMSTCDLAYQDNO-UHFFFAOYSA-N triethoxy(hexyl)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC WUMSTCDLAYQDNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSDIFWPNVNLOLG-UHFFFAOYSA-N trifluoro(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluorooctyl)silane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si](F)(F)F NSDIFWPNVNLOLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000006227 trimethylsilylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005050 vinyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
- A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/80—Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
例えば、超音波診断装置は、被検対象内部に向けて超音波を送信し、被検対象内部の組織で反射された超音波を受信し、画像として表示する。光音響波測定装置は、光音響効果によって被検対象内部から放射される音響波を受信し、画像として表示する。光音響効果とは、可視光、近赤外光またはマイクロ波等の電磁波パルスを被検対象に照射した際に、被検対象が電磁波を吸収して発熱し熱膨張することにより、音響波(典型的には超音波)が発生する現象である。
音響波測定装置は、被検対象である生体との間で音響波の送受信を行うため、生体(典型的には人体)との音響インピーダンスの整合性および/または音響波減衰量の低減といった要件を満たすことが求められる。
このため、音響レンズの材料の1つとして、生体の音響インピーダンス(人体の場合、1.40〜1.70×106kg/m2/sec)に近く、超音波減衰量の小さいシリコーン樹脂が用いられている。
さらに、超音波診断用トランスデューサアレイとしての容量性マイクロマシン超音波振動子(cMUT:Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers)と、上記音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズとを備える超音波プローブを提供することを課題とする。
<1>ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)と、
分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン(B)と、
酸化チタン粒子(C)と、
シリカ粒子(D)とを含む
音響波プローブ用組成物であって、上記酸化チタン粒子(C)および上記シリカ粒子(D)の少なくとも一方が表面処理された粒子である音響波プローブ用組成物。
<2>上記成分(A)〜(D)の合計100質量部中に、上記成分(C)および上記成分(D)を合計で0.1〜60質量部含有する<1>に記載の音響波プローブ用組成物。
<3>上記成分(A)〜(D)の合計100質量部中に、成分(A)を10〜99.4質量部、上記成分(B)を0.5〜90質量部含有する<1>または<2>に記載の音響波プローブ用組成物。
<4>上記成分(C)の平均一次粒子径が、100〜300nmである<1>〜<3>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<5>上記成分(C)が、ケイ素化合物で表面処理された粒子である<1>〜<4>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<7>上記成分(D)が、シラン化合物で表面処理された粒子である<6>に記載の音響波プローブ用組成物。
<8>上記成分(D)が、トリメチルシリル化剤で表面処理された粒子である<7>に記載の音響波プローブ用組成物。
<9>表面処理された成分(D)のメタノール疎水化度が40〜80質量%である<6>〜<8>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<10>表面処理された成分(D)が、真球状である<6>〜<9>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<11>上記成分(A)の質量平均分子量が、20,000〜200,000である<1>〜<10>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<12>上記成分(A)の質量平均分子量が、40,000〜150,000である<11>に記載の音響波プローブ用組成物。
<13>上記成分(B)がフェニル基を含む化合物である<1>〜<12>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<14>上記成分(A)〜(D)の合計100質量部に対し、白金または白金化合物を0.00001〜0.01質量部含有する<1>〜<13>のいずれか1つに記載の音響波プローブ用組成物。
<16> <15>に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズおよび/または音響整合層を有する音響波プローブ。
<17>超音波トランスデューサアレイとしての容量性マイクロマシン超音波振動子、および、<15>に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズを備える超音波プローブ。
<18> <16>に記載の音響波プローブを備える音響波測定装置。
<19> <16>に記載の音響波プローブを備える超音波診断装置。
<20> <15>に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズを備える光音響波測定装置。
<21> <15>に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズを備える超音波内視鏡。
また、本明細書において「〜」とは、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
なお、本明細書における質量平均分子量は、特に断りがない限り、ゲル透過クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)の測定値(ポリスチレン換算)である。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
さらに、本発明により、超音波診断用トランスデューサアレイとしてのcMUTと、上記音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズとを備える超音波プローブを提供することができる。
本発明の音響波プローブ用組成物(以下、単に「組成物」とも称す。)は、ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)と、分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン(B)と、酸化チタン粒子(C)と、シリカ粒子(D)とを少なくとも含む(以下、組成物中の成分(A)〜(D)をまとめて「ポリシロキサン混合物」ないし「ポリシロキサン均一混合物」とも称す。)。この組成物において、酸化チタン粒子(C)および/またはシリカ粒子(D)が表面処理されている。
以下、本発明の組成物に含まれる各成分を、符号を付さずに称することもある。例えば、酸化チタン粒子(C)を単に「酸化チタン粒子」と称することもある。
以降の詳細な説明においては、ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)、分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン(B)、酸化チタン粒子、シリカの順に記載する。なお、本発明は以下に記載する態様に限定されるものではない。
本発明に用いられるビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)(以下、単にポリシロキサン(A)とも称す。)は、分子鎖中に2個以上のビニル基を有する。
ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)としては、例えば、少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリシロキサン(a)(以下、単にポリシロキサン(a)とも称す。)、または分子鎖中に−O−Si(CH3)2(CH=CH2)を少なくとも2つ有するポリシロキサン(b)(以下、単にポリシロキサン(b)とも称す。)が挙げられる。なかでも、少なくとも分子鎖両末端にビニル基を有するポリシロキサン(a)が好ましい。
ポリシロキサン(a)は直鎖状が好ましく、ポリシロキサン(b)は、−O−Si(CH3)2(CH=CH2)が主鎖を構成するSi原子に結合しているポリシロキサン(b)が好ましい。
また、ポリシロキサン(A)のフェニル基の含有量は、特に限定されない。音響波プローブ用シリコーン樹脂としたときの機械的強度の観点から、例えば、1〜80モル%であり、好ましくは2〜40モル%である。
同じく、フェニル基の含有量とは、ポリシロキサン(A)を構成する全ユニットを100モル%としたときのフェニル基含有シロキサンユニットのモル%であり、主鎖を構成するSi−O単位および末端のSiの全てのSi原子が少なくとも1つのフェニル基で置換されている場合、100モル%となる。
なお、ポリシロキサンの「ユニット」とは、主鎖を構成するSi−O単位および末端のSiを言う。
なお、動粘度は、JIS Z8803に従い、ウベローデ型粘度計(例えば、柴田化学社製、商品名SU)を用い、温度23℃にて測定して求めることができる。
置換基を有する基としては、例えば、ハロゲン化アルキル基が挙げられる。
Ra2はなかでもメチル基が好ましく、Ra3はなかでもフェニル基が好ましい。また、x1の繰り返し中のRa3が両方ともフェニル基であること好ましい。
x2は、1〜3000の整数が好ましく、40〜1000の整数がより好ましい。
本発明において、上記一般式(A)中の繰り返し単位「−Si(Ra3)2−O−」と「−Si(Ra2)2−O−」は、それぞれ、ブロック重合した形態で存在していてもよいし、ランダムに存在する形態であってもよい。
本発明に用いられる分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン(B)(以下、単にポリシロキサン(B)とも称す。)は、分子鎖中に2個以上のSi−H基を有する。ここで、ポリシロキサン(B)が「−SiH2−」構造を有する場合、「−SiH2−」構造中のSi−H基は2個と数えられる。また、ポリシロキサン(B)が「−SiH3」構造を有する場合、「−SiH3」構造中のSi−H基は3個と数えられる。
分子鎖中にSi−H基を2つ以上有することで、重合性不飽和基を少なくとも2つ有するポリシロキサンを架橋することができる。
直鎖状構造の質量平均分子量は、機械強度および硬度の点から、500〜50,000が好ましく、1,000〜10,000がより好ましい。
ここで、フェニル基の含有量は、上記ポリシロキサン(A)におけるフェニル基の含有量において、ポリシロキサン(A)をポリシロキサン(B)に置き換えて算出される含有量である。
本発明の音響波プローブ用シリコーン樹脂は、嵩高いフェニル基を有することで、音速を高め、かつ、硬度および比重を大きくすることができる。そのため、音響インピーダンスを高めることができる。
Rb3およびRb4は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または−O−Si(Rb8)2(Rb7)が好ましく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、ビニル基、フェニル基または−O−Si(CH3)2Hがより好ましい。
Rb3は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または−O−Si(Rb8)2(Rb7)が好ましく、水素原子またはアルキル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。
y1+y2は5〜2000の整数が好ましく、7〜1000の整数がより好ましく、10〜50の整数がさらに好ましく、15〜30の整数がなかでも好ましい。
本発明において、上記一般式(B)中の「−Si(Rb2)(Rb3)−O−」と「−Si(Rb2)(Rb4)−O−」は、それぞれ、ポリシロキサン中にブロック重合した形態で存在していてもよいし、ランダムに存在する形態であってもよい。
比重は、0.9〜0.95が好ましい。
分岐状構造のポリシロキサン(B)は、下記平均組成式(b)で表されるものが好ましい。
aは、好ましくは1である。
a/3で表されるヒドロシリル基の含有率は、0.1を超え0.6未満が好ましく、0.1を超え0.4未満がより好ましい。
なお、MeはCH3である。
酸化チタン粒子およびシリカ粒子の含有量が上記範囲内にあることにより、より効果的に、音響インピーダンスを人体の値に近くし、引裂強度を向上させ、かつ、音響波感度を高くすることができる。
なお、ポリシロキサン均一混合物とは、ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサンと、分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサンとを架橋重合させる触媒を含まない混合物である。従って、ポリシロキサン均一混合物中には、触媒でない酸化チタン粒子が含まれる。
本発明の音響波プローブ用組成物は、酸化チタン粒子を含有する。酸化チタン粒子を含有することで、音響波プローブ用組成物を硬化して得られる本発明の音響波プローブ用シリコーン樹脂の音響インピーダンスを高めることができる。また、酸化チタン粒子は光散乱性が高いため本発明の音響波プローブ用シリコーン樹脂の光反射性を高めることができる。さらに、後述するように、シリカ粒子と組み合わせて本発明の音響波プローブ用組成物に含まれることで、本発明の音響波プローブ用シリコーン樹脂の耐薬品性を高めることができる。
本発明に用いられる酸化チタン粒子の平均一次粒子径が上記範囲内にあることにより、音響波プローブ用シリコーン樹脂に機械的応力が加わった際に、ストッパーとしての機能をより発揮すると考えられる。
この結果、音響インピーダンスをより高め、音響波減衰量の上昇が効果的に抑制され、かつ音響波プローブ用シリコーン樹脂の硬度および機械強度(引裂強度)がより向上するものと思われる。
また、酸化チタン粒子に後述する表面処理が施されている場合は、表面処理された状態での平均一次粒子径を意味する。
酸化チタン粒子は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
例えば、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、シリカ及び/又は酸化セリウムなどによる無機表面処理を行なうことができる。
また、表面処理に用いることのできる有機表面処理剤の具体例としては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、(ジメチコン/メチコン)コポリマー、メチルフェニルシリコーン、アミノ変性シリコーン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルジメチコン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルヘキシルジメチコン等のシリコーンオイル、カプリリルシラン、デシルシラン、パーフルオロオクチルシラン等のアルキルシラン、アルキルチタネート、アルキルアルミネート、ポリオレフィン、ポリエステル、ラウロイルリシン等のアミノ酸、ポリアミド、及び、それらの塩、ステアリン酸アルミニウム、イソステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸、並びに、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリル等の撥水性樹脂などが挙げられる。また、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤を使用することもできる。これらの有機化合物から選択される少なくとも1の化合物で表面処理を行なうことができる。
また、追加で行なう無機表面処理と有機表面処理を組み合わせることも可能である。特に、組成物中での分散性を向上させるために、有機表面処理を施すことは非常に有効である。
しかしながら、本発明においては、酸化チタン粒子が、ポリシロキサン(A)および(B)の隙間に密に充填されているため、ポリシロキサン(A)および(B)の分子鎖の運動は制限されている。
従って、全てのビニル基がSi−H基と反応するためには、ポリシロキサン(A)の有するビニル基に対するポリシロキサン(B)の有するSi−H基の当量は、ビニル基:Si−H基=1:1.1〜1:8が好ましく、1:1.2〜1:5がより好ましい。
本発明に用いられるポリシロキサン混合物がシリカ粒子を含むことで、本発明の音響波プローブ用組成物を硬化した音響波プローブ用シリコーン樹脂の音響インピーダンス、硬度、機械強度および光反射性の向上効果が得られるだけでなく耐薬品性の向上効果が得られる。耐薬品性が向上する理由は定かではないが、酸化チタン粒子および/またはシリカ粒子に施された表面処理による効果と考えられ、比較的親水的な酸化チタン粒子およびシリカ粒子が均一に分散し、少なくとも一方が表面処理されていることで、親水性の高い凝集部位が減少し、耐薬品性が向上し、特にエタノール膨潤度が抑制されるものと考えられる。
表面処理の手法は通常の手法であればよい。シラン化合物での表面処理の手法としては、例えば、シランカップリング剤で化学的に表面処理する手法およびシリコーン化合物で被覆する手法が挙げられる。
シランカップリング剤は、シリコーン樹脂の硬度および/または機械強度の向上の点から、加水分解性基を有するシランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤における加水分解性基は、水により加水分解されて水酸基となり、この水酸基がシリカ粒子表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子の表面改質が行われ、得られるシリコーン樹脂の硬度および/または機械強度が向上される。加水分解性基は、例えば、アルコキシ基、アシルオキシ基およびハロゲン原子が挙げられる。
なお、シリカ粒子の表面が疎水性に表面改質されていると、シリカ粒子とポリオルガノシロキサン(A)との親和性が良好となり、得られるシリコーン樹脂の硬度および機械強度が向上するため好ましい。また、シリコーン樹脂が全体的に疎水的となり、耐薬品性が向上し、特にエタノール膨潤度が抑制される。
シラン化合物としては、例えば、上記シランカップリング剤およびシランカップリング剤における官能基がアルキル基で置換されたシランカップリング剤が挙げられる。
また、トリメチルシリル化剤としては、例えば、上記シランカップリング剤に記載のトリメチルクロロシランおよびヘキサメチルジシラザン(HMDS)等ならびに官能基がアルキル基で置換されたシランカップリング剤であるメチルトリメトキシシラン(MTMS)およびトリメチルメトキシシラン等が挙げられる。
シリカ粒子表面に存在する水酸基は、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン(MTMS)およびトリメチルメトキシシラン等との反応によりトリメチルシリル基で覆われ、シリカ粒子表面が疎水性に改質される。
なお、本発明においては、シランカップリング剤を1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シリカ粒子を被覆するシリコーン化合物は、シロキサン結合で構成されたポリマーであればよい。
シリコーン化合物としては、例えば、ポリシロキサンの側鎖および/または末端の全部または一部がメチル基になっているシリコーン化合物、側鎖の一部が水素原子であるシリコーン化合物、側鎖および/または末端の全部または一部にアミノ基および/またはエポキシ基等の有機基を導入した変性シリコーン化合物ならびに分岐構造を有するシリコーンレジンが挙げられる。なお、シリコーン化合物は直鎖状または環状のいずれの構造でもよい。
また、シリコーン化合物として反応性の変性シリコーンを用いる場合には、有機基がシリカ粒子表面の水酸基と反応することで、シリカ粒子の表面改質が行われ、得られるシリコーン樹脂の硬度および/または機械強度が向上される。さらに、表面処理によりシリカ粒子の分散性が向上し、親水的なシリカ粒子の凝集部位が低減または消失することによってシリコーン樹脂が全体的に疎水的となり、耐薬品性が向上し、特にエタノール膨潤度が抑制される。
ここで、シリカ粒子の平均一次粒子径は、表面処理された状態での平均一次粒子径を意味する。
シリカ粒子は、以下のメタノール滴定試験により算出されるメタノール疎水化度が40〜80質量%であることが好ましく、50〜80質量%であることがより好ましく、60〜80質量%であることがさらに好ましい。ここで、メタノール疎水化度が大きいほど疎水性が高く、小さいほど親水性が高いことを示す。
なお、メタノール疎水化度は後述の実施例の項に記載の算出方法により求めることができる。
シリカ粒子の一次粒子におけるワーデルの球形度は、0.7〜1が好ましく、0.8〜1がより好ましく、0.9〜1がさらに好ましい。
ここで、「ワーデルの球形度」(化学工学便覧、丸善株式会社発行参照)とは、粒子の球形度を、(粒子の投影面積に等しい円の直径)/(粒子の投影像に外接する最小円の直径)で測る指数であり、この指数が1.0に近いほど真球体に近い粒子であることを意味する。
ワーデルの球形度(以下、単に球形度とも称す。)の測定には、例えば、SEM(Scanning Electron Microscope:走査型電子顕微鏡)写真を用いることができる。具体的には、SEM写真により、例えば、無作為に100個程度の一次粒子を観察し、それらの球形度を算出する。算出した球形度の合計を観察した一次粒子の数で除した平均値を、球形度とする。
なお、本明細書において、「真球状」とはワーデルの球形度が0.9〜1の範囲にある若干歪んだ球も含む。
真球状のシリカ粒子の製造方法としては、爆発法およびゾルゲル法が挙げられ、好ましい。
また、シリカ粒子表面の疎水化処理は、親水性の球状シリカ粒子の表面に、R3 3SiO1/2単位(R3は同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1〜20の1価炭化水素基)を導入することにより施すことができる。
具体的には、例えば、特開2007−99582号公報および特開2014−114175号公報記載の方法により行うことができる。
本発明の音響波プローブ用組成物は、ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)、分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン、酸化チタン粒子およびシリカ粒子以外に、付加重合反応のための白金触媒、硬化遅延剤、溶媒、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等を適宜配合することができる。
触媒としては、例えば、白金または白金含有化合物(以下、「白金化合物」ともいう。)が挙げられる。白金または白金化合物としては、任意のものを使用することができる。
具体的には、白金黒、白金を無機化合物またはカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。触媒は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
触媒は、ポリシロキサン(B)のSi−H基が、ポリシロキサン(A)のビニル基に対して付加するヒドロシリル化反応において必要である。ヒドロシリル化による付加硬化反応によって、ポリシロキサン(A)がポリシロキサン(B)により架橋され、シリコーン樹脂が形成される。
ここで、触媒は本発明の音響波プローブ用組成物中に含有させてもよく、また、音響波プローブ用組成物に含有させずに、音響波プローブ用組成物と接触させてもよい。なお、後者の方が好ましい。
本発明の音響波プローブ用組成物は、常法により調製することが可能である。
例えば、音響波プローブ用組成物を構成する成分を、ニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー(連続ニーダー)、2本ロールの混練装置で混練りすることにより得ることができる。各成分の混合順序は特に限定されない。
なお、均一な組成物を得る観点からは、まず、ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)および分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン(B)に、酸化チタン粒子およびシリカ粒子を分散させたポリシロキサン混合物とすることが好ましい。その後、酸化チタン粒子およびシリカ粒子を分散させたポリシロキサン混合物に触媒を添加し、減圧脱泡することで、音響波プローブ用組成物を調製することができる。
以下に、シリコーン樹脂の特性について詳細に記載する。
ここで、音響波特性は、超音波特性について記載する。ただし、音響波特性は超音波特性に限定されるものではなく、被検対象または測定条件等に応じて選択される、適切な周波数の音響波特性に関するものである。
硬度は30以上が好ましく、35以上がより好ましい。なお、実際的な上限値は80以下である。上記範囲内にあることで、音響波プローブの一部として組み込み使用する際の変形を防止することができる。
なお、シリコーン樹脂シートの硬度は後述の実施例の項に記載の測定方法により求めることができる。
引裂強度は、6N/cm以上が好ましく、10N/cm以上がより好ましい。なお、実際的な上限値は100N/cm以下である。
なお、引裂強度は後述の実施例の項に記載の測定方法により求めることができる。
エタノール膨潤度は、10%以下が好ましく、8%以下がより好ましい。なお、実際的な下限値は4%以上である。
なお、エタノール膨潤度は後述の実施例の項に記載の測定方法により求めることができる。
全光線反射率は、95%以上が好ましく、96%以上がより好ましい。なお、実際的な上限値は99%以下である。
なお、全光線反射率は後述の実施例の項に記載の測定方法により求めることができる。
シリコーン樹脂シートの音響インピーダンスは、生体のもの(1.40〜1.70×106kg/m2/sec)に近い程好ましい。本発明のシリコーン樹脂シートの音響インピーダンスは、1.25〜1.80×106kg/m2/secが好ましく、1.30〜1.70×106kg/m2/secがより好ましく、1.40〜1.60×106kg/m2/secが特に好ましい。
なお、音響インピーダンスは後述の実施例の項に記載の方法により求めることができる。
本発明における評価系においては、音響波(超音波)感度は、−74dB以上が好ましく、−73dB以上がより好ましい。なお、実際的な上限値は−60dB以下である。
なお、音響波(超音波)感度は、後述の実施例の項に記載の方法により求めることができる。
特に、本発明の音響波プローブ用組成物は、超音波診断装置の音響レンズ、あるいは圧電素子と音響レンズの間に設けられて圧電素子と音響レンズとの間の音響インピーダンスを整合させる役割を有する音響整合層の材料、光音響波測定装置または超音波内視鏡における音響レンズの材料ならびに超音波トランスデューサアレイとして容量性マイクロマシン超音波振動子(cMUT:Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers)を備える超音波プローブにおける音響レンズの材料等に好適に用いることができる。
本発明の音響波プローブ用シリコーン樹脂は、具体的には、例えば、特開2005−253751号公報、特開2003−169802号公報などに記載の超音波診断装置および、特開2013−202050号公報、特開2013−188465号公報、特開2013−180330号公報、特開2013−158435号公報、特開2013−154139号公報などに記載の光音響波測定装置などの音響波測定装置などに好ましく適用される。
以下に、本発明の音響波プローブの構成を、図1に記載する、超音波診断装置における超音波プローブの構成に基づき、より詳細に説明する。なお、超音波プローブとは、音響波プローブにおける音響波として、特に超音波を使用するプローブである。そのため、超音波プローブの基本的な構造は音響波プローブに適用することができる。
超音波プローブ10は、超音波診断装置の主要構成部品であって、超音波を発生するとともに、超音波ビームを送受信する機能を有するものである。超音波プローブ10の構成は、図1に示すように、先端(被検対象である生体に接する面)部分から音響レンズ1、音響整合層2、圧電素子層3、バッキング材4の順に設けられている。なお、近年、高次高調波を受信することを目的に、送信用超音波振動子(圧電素子)と、受信用超音波振動子(圧電素子)を異なる材料で構成し、積層構造としたものも提案されている。
圧電素子層3は、超音波を発生する部分であり、圧電素子の両側に電極が貼り付けられており、電圧を加えると圧電素子が伸縮と膨張を繰り返し振動することにより、超音波が発生する。
また、高周波側の受信波を検知する圧電素子には、より広い帯域幅の感度が必要である。このため、高周波、広帯域に適した圧電素子として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などの有機系高分子物質を利用した有機圧電体が使用されている。
さらに、特開2011−071842号公報等には、優れた短パルス特性、広帯域特性を示し、量産性に優れ、特性ばらつきの少ないアレイ構造が得られる、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を利用したcMUTが記載されている。
本発明においては、いずれの圧電素子材料も好ましく用いることができる。
バッキング材4は、圧電素子層3の背面に設けられており、余分な振動を抑制することにより超音波のパルス幅を短くし、超音波診断画像における距離分解能の向上に寄与する。
音響整合層2は、圧電素子層3と被検対象間での音響インピーダンスの差を小さくし、超音波を効率よく送受信するために設けられる。
本発明の超音波プローブ用組成物は、人体の音響インピーダンス(1.40〜1.70×106kg/m2/sec)との差が小さいことから、音響整合層の材料として好ましく用いることができる。本発明の音響波プローブに用いられる音響整合層は、本発明の音響波プローブ用組成物を硬化反応させてなる音響波プローブ用シリコーン樹脂を10質量%以上含むことが好ましい。
音響レンズ1は、屈折を利用して超音波をスライス方向に集束し、分解能を向上させるために設けられる。また、被検対象である生体と密着し、超音波を生体の音響インピーダンス(人体では、1.40〜1.70×106kg/m2/sec)と整合させること、および、音響レンズ1自体の超音波減衰量が小さいことが求められている。
すなわち、音響レンズ1の材料としては、音速が人体の音速よりも十分小さく、超音波の減衰が少なく、また、音響インピーダンスが人体のような生体の皮膚の値に近ければ、超音波の送受信感度がよくなる。
本発明の超音波プローブ用組成物は、音響レンズ材としても、好ましく用いることができる。本発明の音響レンズは、本発明の音響波プローブ用組成物を硬化反応させてなる音響波プローブ用シリコーン樹脂を10質量%以上含むことが好ましい。
以下、本発明の超音波プローブ用組成物から得られる音響レンズが、従来の課題に対し特に機能を発揮する装置について、詳細に記載する。
なお、下記に記載する以外の装置に対しても、本発明の超音波プローブ用組成物は優れた効果を示す。
特開2006−157320号公報、特開2011−71842号公報などに記載のcMUTデバイスを超音波診断用トランスデューサアレイに用いる場合、一般的な圧電セラミックス(PZT)を用いたトランスデューサと比較して、一般的には、その感度が低くなる。
しかし、本発明の音響波プローブ用組成物から得られる音響レンズを用いることで、cMUTの感度不足を補うことが可能である。これにより、cMUTの感度を、従来のトランスデューサの性能に近づけることができる。
なお、cMUTデバイスはMEMS技術により作製されるため、圧電セラミックスプローブよりも量産性が高く、低コストな超音波プローブを市場に提供することができる。
特開2013−158435号公報などに記載の光超音波イメージング(PAI:Photo Acoustic Imaging)は、人体内部へ光(電磁波)を照射し、照射した光によって人体組織が断熱膨張する際に発生する超音波を画像化したもの、または超音波の信号強度を表示する。
ここで、光照射によって発生する超音波の音圧は微量であるため、人体深部の観察が困難であるという課題がある。
しかし、本発明の音響波プローブ用組成物から得られる音響レンズを用いることで、この課題に対して有効な効果を発揮することができる。
特開2008−311700号公報などに記載の超音波内視鏡における超音波は、その構造上、信号線ケーブルが体表用トランスデューサと比較して長いため、ケーブル損失によるトランスデューサの感度向上が課題である。また、この課題に対しては、下記の理由により、効果的な感度向上手段がないと言われている。
第二に、体表用の超音波診断装置におけるトランスデューサで採用されている圧電単結晶は、その物理特性およびプロセス適性上、超音波の送信周波数7〜8MHz以上のトランスデューサへの適用は困難である。しかしながら、内視鏡用超音波は概して超音波の送信周波数7〜8MHz以上のプローブであるため、圧電単結晶材による感度向上も困難である。
また、同一の超音波の送信周波数(例えば10MHz)を使用する場合でも、内視鏡用超音波トランスデューサにおいて本発明の音響波プローブ用組成物から得られる音響レンズ用いる場合には、特に有効性が発揮される。
ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー(下記表1の成分(A、Gelest社製「PDV−0541」(商品名)、質量平均分子量60,000、ジフェニルシロキサン量5mol%)57.4質量部、メチルヒドロシロキサンポリマー(下記表1の成分(B)、Gelest社製「HMS−991」」(商品名)、質量平均分子量1,600、Si−H当量67g/mol)0.6質量部、酸化チタン粒子(下記表1の成分(C)、堺化学工業社製「TITONE(登録商標)R−24」、平均一次粒子径200nm、シリカ/アルミナ/有機表面処理)24.0質量部、フュームドシリカ(下記表1の成分(D)、「アエロジル(登録商標)RX300」、平均一次粒子径7nm、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)表面処理品)18.0質量部を、温度23℃で2時間、ニーダーで混練りし、均一なペーストとした。このペーストに白金触媒溶液(Gelest社製SIP6832.2、白金濃度2%)を500ppm(白金として10ppm)添加し混合した後、減圧脱泡し、150mm×150mmの金属型に入れ、60℃で3時間熱処理をして、厚みが0.4mmのシリコーン樹脂シートを得た。
同様にして、厚みが2mmのシリコーン樹脂シートを得た。
下記表1に記載の組成に変えた以外は、実施例1と同様にして、所定のシリコーン樹脂シートを作製した。
イオン交換水50ml、試料となるシリカ粒子0.2gをビーカーに入れ25℃とし、マグネティックスターラーで攪拌しているところへ、ビュレットからメタノールを滴下し、試料全量が沈むまでに滴下したメタノール量(Xg)を測定した。下記式より、メタノール疎水化度を算出した
実施例1〜20、比較例1〜3のシリコーン樹脂シートについて、以下の評価を行った。
得られた厚み2mmのシリコーン樹脂シートについて、JIS K6253−3(2012)に従い、タイプAデュロメータ硬さを、ゴム硬度計(エクセル社製、「RH−201A」(商品名))を用いて測定した。下記表1ではJIS硬度と記載している。
得られた厚み2mmのシリコーン樹脂シートについて、JIS K6252(2007)に従い、トラウザー型試験片を作製し、引裂強度を測定した。
得られた厚み2mmのシリコーン樹脂シートの質量(A)を測定および23℃のエタノールに48時間浸漬した後の質量(B)をそれぞれ測定し、下記式により膨潤度(S[質量%])を求めた。
得られた厚み0.4mmのシートについて、JIS K7375(2008)に従い、日立製作所社製U−3310型の分光硬度計(積分球ユニット)を用いて波長755nmの反射率を測定した。
得られた厚み2mmのシリコーン樹脂シートについて、25℃における密度をJIS K7112(1999)に記載のA法(水中置換法)の密度測定方法に準じて、電子比重計(アルファミラージュ社製、商品名「SD−200L」)を用いて測定した。超音波音速は、JIS Z2353(2003)に従い、シングアラウンド式音速測定装置(超音波工業株式会社製、商品名「UVM−2型」)を用いて25℃において測定し、測定した密度と音速の積から音響インピーダンスを求めた。
超音波発振器(岩通計測株式会社製、ファンクション・ジェネレータ、商品名「FG−350」)から出力された5MHzの正弦波信号(1波)を超音波プローブ(ジャパンプローブ株式会社製)に入力し、超音波プローブから中心周波数が5MHzの超音波パルス波を水中に発生させた。発生させた超音波が、得られた厚み2mmのシリコーン樹脂シートを通過する前と後の振幅の大きさを超音波受信機(松下電器産業株式会社製、オシロスコープ、商品名「VP−5204A」)により、水温25℃の環境で測定し、音響波(超音波)感度を比較することで、各素材の音響波(超音波)減衰量を比較した。
なお、音響波(超音波)感度とは、下記計算式で与えられる数値とする。
下記計算式において、Vinは、超音波発振器が発生させる、半値幅50nsec以下の入力波の電圧ピーク値を表す。Vsは、発生させた音響波(超音波)がシートを通過し、シートの対面から反射してきた音響波(超音波)を超音波発振器が受信したときに得られる電圧値を表す。音響波(超音波)感度が高い程、音響波(超音波)減衰量が小さいことを意味する。
なお、下記表1では、ポリシロキサン(成分(A))およびポリシロキサン(成分(B))の質量平均分子量を単に分子量として記載し、各成分の種類は商品名を記載した。
[ポリシロキサン(成分(A))]
・PDV−0541:商品名、Gelest社製ビニル末端ジフェニルシロキサン‐ジメチルシロキサンコポリマー、ジフェニルシロキサン量5mol%
・PDV−0535:商品名、Gelest社製ビニル末端ジフェニルシロキサン‐ジメチルシロキサンコポリマー、ジフェニルシロキサン量5mol%
・PDV−1641:商品名、Gelest社製ビニル末端ジフェニルシロキサン‐ジメチルシロキサンコポリマー、ジフェニルシロキサン量16mol%
・PDV−1635:商品名、Gelest社製ビニル末端ジフェニルシロキサン‐ジメチルシロキサンコポリマー、ジフェニルシロキサン量16mol%
・PDV−1631:商品名、Gelest社製ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、ジフェニルシロキサン量16mol%
・HMS−991:商品名、Gelest社製メチルヒドロシロキサンポリマー、Si−H当量67g/mol
・HPM−502:商品名、Gelest社製メチルヒドロシロキサン−フェニルメチルシロキサンコポリマー、Si−H当量165g/mol
・R−24:堺化学工業社製「TITONE R−24」(商品名)、シリカ/アルミナ/有機表面処理
・R−3LSN:堺化学工業社製「R−3LSN」(商品名)、シリカ/アルミナ/有機表面処理
・D−962:堺化学工業社製「D−962」(商品名)、シリカ/アルミナ/有機表面処理
・R−45M:堺化学工業社製「TITONE R−45M」(商品名)、シリカ/アルミナ表面処理
・R−38L:堺化学工業社製「TITONE R−38L」(商品名)、ジルコニア/アルミナ表面処理
・真球状:ワーデルの球形度が0.9〜1のもの
・異形:ワーデルの球形度が0.9未満のもの
・RX300:日本アエロジル社製「アエロジル(登録商標)RX300」(商品名)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)表面処理品、異形
・R976S:日本アエロジル社製「アエロジル(登録商標)R976S」(商品名)、ジメチルジクロロシラン(DDS)表面処理品、異形
・300:日本アエロジル社製「アエロジル(登録商標)300」(商品名)、表面処理無し、異形
・RX380S:日本アエロジル社製「アエロジル(登録商標)RX380S」、HMDS表面処理品、異形
・QSG−100:商品名、信越化学工業社製、MTMS(メチルトリメトキシシラン)およびHMDS表面処理品、真球状
・QSG−80:商品名、信越化学工業社製、MTMSおよびHMDS表面処理品、真球状
・QSG−30:商品名、信越化学工業社製、MTMSおよびHMDS表面処理品、真球状
[その他]
・AO−502:アドマテックス社製「アドマファイン(登録商標)AO−502」、酸化アルミナ
これに対し、酸化チタン粒子を含有しない比較例1の音響波プローブ用組成物を用いたシリコーン樹脂シートは、音響波インピーダンスが生体の値に比べて小さく、全光線反射率も低く、エタノール膨潤度が高く耐薬品性に優れなかった。
また、シリカ粒子を含有しない比較例2の音響波プローブ用組成物を用いたシリコーン樹脂シートは、音響波インピーダンスが生体の値に比べて小さかった。
また、酸化チタン粒子と、酸化チタン粒子の代わりとして酸化アルミナ粒子とを含有する比較例3の音響波プローブ用組成物を用いたシリコーン樹脂シートは、全光線反射率が低く、エタノール膨潤度が高く耐薬品性に優れなかった。
2 音響整合層
3 圧電素子層
4 バッキング材
7 筐体
9 コード
10 超音波探触子(プローブ)
Claims (21)
- ビニル基とフェニル基とを有するポリシロキサン(A)と、
分子鎖中に2個以上のSi−H基を有するポリシロキサン(B)と、
酸化チタン粒子(C)と、
シリカ粒子(D)とを含む
音響波プローブ用組成物であって、前記酸化チタン粒子(C)および前記シリカ粒子(D)の少なくとも一方が表面処理された粒子である音響波プローブ用組成物。 - 前記成分(A)〜(D)の合計100質量部中に、前記成分(C)および前記成分(D)を合計で0.1〜60質量部含有する請求項1に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(A)〜(D)の合計100質量部中に、前記成分(A)を10〜99.4質量部、前記成分(B)を0.5〜90質量部含有する請求項1または2に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(C)の平均一次粒子径が、100〜300nmである請求項1〜3のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(C)が、ケイ素化合物で表面処理された粒子である請求項1〜4のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(D)が、ケイ素化合物で表面処理された粒子である請求項1〜5のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(D)が、シラン化合物で表面処理された粒子である請求項6に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(D)が、トリメチルシリル化剤で表面処理された粒子である請求項7に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記表面処理された成分(D)のメタノール疎水化度が40〜80質量%である請求項6〜8のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記表面処理された成分(D)が、真球状である請求項6〜9のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(A)の質量平均分子量が、20,000〜200,000である請求項1〜10のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(A)の質量平均分子量が、40,000〜150,000である請求項11に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(B)がフェニル基を含む化合物である請求項1〜12のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 前記成分(A)〜(D)の合計100質量部に対し、白金または白金化合物を0.00001〜0.01質量部含有する請求項1〜13のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の音響波プローブ用組成物を硬化した音響波プローブ用シリコーン樹脂。
- 請求項15に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズおよび/または音響整合層を有する音響波プローブ。
- 超音波トランスデューサアレイとしての容量性マイクロマシン超音波振動子、および、請求項15に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズを備える超音波プローブ。
- 請求項16に記載の音響波プローブを備える音響波測定装置。
- 請求項16に記載の音響波プローブを備える超音波診断装置。
- 請求項15に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズを備える光音響波測定装置。
- 請求項15に記載の音響波プローブ用シリコーン樹脂からなる音響レンズを備える超音波内視鏡。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016183062 | 2016-09-20 | ||
JP2016183062 | 2016-09-20 | ||
PCT/JP2017/033325 WO2018056174A1 (ja) | 2016-09-20 | 2017-09-14 | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018056174A1 JPWO2018056174A1 (ja) | 2019-06-24 |
JP6655194B2 true JP6655194B2 (ja) | 2020-02-26 |
Family
ID=61690420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018541018A Active JP6655194B2 (ja) | 2016-09-20 | 2017-09-14 | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11660002B2 (ja) |
EP (1) | EP3517044A4 (ja) |
JP (1) | JP6655194B2 (ja) |
WO (1) | WO2018056174A1 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6289765A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 音響媒体用シリコ−ンゴム組成物 |
JP3105151B2 (ja) * | 1995-05-11 | 2000-10-30 | 信越化学工業株式会社 | 音響レンズ用組成物 |
EP1172801B1 (en) * | 2000-07-13 | 2009-04-08 | Panasonic Corporation | Acoustic lens and method of manufacturing the same |
JP6110907B2 (ja) * | 2014-08-22 | 2017-04-05 | 富士フイルム株式会社 | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
JP6366560B2 (ja) | 2014-12-01 | 2018-08-01 | 富士フイルム株式会社 | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
JP6265574B2 (ja) * | 2014-12-01 | 2018-01-24 | 富士フイルム株式会社 | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
JP6573994B2 (ja) * | 2016-01-28 | 2019-09-11 | 富士フイルム株式会社 | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
-
2017
- 2017-09-14 JP JP2018541018A patent/JP6655194B2/ja active Active
- 2017-09-14 EP EP17852951.7A patent/EP3517044A4/en active Pending
- 2017-09-14 WO PCT/JP2017/033325 patent/WO2018056174A1/ja active Search and Examination
-
2019
- 2019-03-14 US US16/353,204 patent/US11660002B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11660002B2 (en) | 2023-05-30 |
EP3517044A4 (en) | 2019-10-09 |
WO2018056174A1 (ja) | 2018-03-29 |
US20190200876A1 (en) | 2019-07-04 |
JPWO2018056174A1 (ja) | 2019-06-24 |
EP3517044A1 (en) | 2019-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6573994B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6265574B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6669885B2 (ja) | 音響波プローブ用樹脂材料、音響レンズ、音響波プローブ、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6697536B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブならびに音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6442373B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブならびに音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6697631B2 (ja) | 音響レンズ用樹脂材料、音響レンズ、音響波プローブ、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
US20200206393A1 (en) | Composition for acoustic wave probe, silicone resin for acoustic wave probe, acoustic wave probe, ultrasound probe, acoustic wave measurement apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, photoacoustic wave measurement apparatus, and ultrasound endoscope | |
JP6366560B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6496656B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6442372B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブならびに音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
JP6655194B2 (ja) | 音響波プローブ用組成物、これを用いた音響波プローブ用シリコーン樹脂、音響波プローブおよび超音波プローブ、ならびに、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 | |
WO2024005002A1 (ja) | 音響波プローブ、音響波測定装置、並びに、超音波診断装置 | |
WO2023145659A1 (ja) | 音響波レンズ用組成物、音響波レンズ、音響波プローブ、超音波プローブ、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置及び超音波内視鏡、並びに、音響波プローブの製造方法 | |
JP2018143703A (ja) | 音響波プローブ用樹脂材料、音響波プローブ用樹脂混合物、音響レンズ、音響波プローブ、音響波測定装置、超音波診断装置、光音響波測定装置および超音波内視鏡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200131 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6655194 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |