JP3824572B2

JP3824572B2 - 内視鏡用可撓管

Info

Publication number: JP3824572B2
Application number: JP2002311536A
Authority: JP
Inventors: 俊夫河瀬
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004141487A

Description

【０００１】
本発明は、内視鏡用可撓管に係り、特に、耐熱性に優れているとともに、優れた加水分解耐性を有する内視鏡用可撓管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡の可撓管は、通常、可撓性のある外皮で被覆されている。このような外皮は、体腔内への挿入をし易くするとともに、体液等の液体の侵入を防止する作用を果たしている。
【０００３】
従来、内視鏡用可撓管の外皮樹脂としては、ポリウレタンエラストマーが一般的に使用されている。しかし、ポリウレタンエラストマーを内視鏡用可撓管の外皮樹脂に使用した場合、以下のような欠点があった。
【０００４】
１．洗浄液、消毒液により可撓管外皮樹脂が劣化（加水分解）し、可撓性が低下し、体内への挿入性が悪化する。
【０００５】
２．耐熱性が低いため、オートクレーブを用いた高圧蒸気滅菌に対する耐性がない。
【０００６】
上記１の欠点の改善を図った内視鏡用可撓管として、可撓管の外皮材をポリウレタンエラストマーと加水分解抑制剤を含む材料で構成し、ポリウレタンエラストマーの耐加水分解性を向上させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、ポリウレタンエラストマーで構成された可撓管は、たとえ水蒸気に対する加水分解耐性を向上させたとしても、上記２の欠点である耐熱性が低く、オートクレーブ内における高圧蒸気滅菌に耐えることが出来ないという欠点を依然として有している。また、屈曲疲労特性や弾発性においても、満足し得るものではなかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３４６７５４号公報（請求項１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、洗浄液、消毒液に対する耐加水分解性を有するとともに、優れた耐熱性を有して高圧蒸気滅菌に対する高い耐性を有し、しかも弾発性（反発弾性）に優れた内視鏡可撓管を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、可撓管素材表面に外皮を被覆してなる内視鏡用可撓管において、前記外皮はハードセグメントにポリブチレンナフタレートを使用したポリエステルエラストマーで構成されることを特徴とする内視鏡用可撓管を提供する。
【００１２】
本発明に係る内視鏡用可撓管において、前記可撓管素材と外皮の間の少なくとも一部に、シランカップリング剤の塗布層を介在させることが出来る。
【００１３】
この場合、前記シランカップリング剤の塗布層を介して前記可撓管素材表面に外皮を被覆した後、可撓管全体若しくは一部を、前記外皮を構成する樹脂の結晶化温度付近又はそれ以上の温度に加熱することが出来る。或いは、前記可撓管素材表面に外皮を被覆する前の前記シランカップリング剤の塗布層を有する前記可撓管素材の全体若しくは一部を加熱することが出来る。
【００１４】
以上のように構成される本発明の内視鏡用可撓管は、以下のような優れた特徴を有している。
【００１５】
即ち、洗浄液、消毒液による劣化（加水分解）を抑制し、可撓性が低下しにくく、高い挿入性を長期にわたり維持することが出来る。また、耐熱性、耐加水分解性に優れ、感染症対策の面でより安全なオートクレーブ（高圧水蒸気滅菌）への使用が可能となる。更に、弾発性（反発弾性）に優れ、挿入性が良く、患者の負担（苦痛）を軽減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
第１の実施形態
第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡用可撓管１を示す。
【００１８】
図１に示すように、内視鏡用可撓管（以下、「可撓管」）１は、可撓管素材４と、その外周を被覆する外皮６とにより構成されている。また、可撓管素材４は、螺旋管２と、その外周を被覆する網状管３とにより構成されている。
【００１９】
螺旋管２を構成する材料としては、ステンレス鋼、銅合金を用いることが出来る。網状管３は、金属製、あるいは非金属製の細線を複数本編組することにより構成される。細線の材料としては、金属製ではステンレス鋼、非金属製では合成樹脂を用いることが出来る。また、外皮樹脂との接着性を向上させるために、金属製と非金属製の細線を混在させて編組する場合もある。
【００２０】
可撓管素材４の外周を被覆する外皮６は、耐熱性が高く、繰り返し疲労特性に優れるポリエステルエラストマーにより構成される。ポリエステルエラストマーは、分子中のハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントとしてガラス転移温度の低いポリエーテルを用いたブロック共重合体である。一般的には、ハードセグメントとしてＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いている。また、ソフトセグメントには、ポリエーテルではなく、脂肪族系ポリエステルを用いても良い。ソフトセグメントに脂肪族系ポリエステルを用いることにより、外皮６の耐熱性を更に向上させることが出来る。
【００２１】
内視鏡用可撓管の外皮としてのポリエステルエラストマーの欠点は、ポリエステルエラストマーのハードセグメントであるＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）のエステル基が水分と接触して加水分解を起こし、化学的に分子が切断されポリマーの分子量が低下し、諸物性値が低下することである。
【００２２】
本発明では、ポリエステルエラストマーの加水分解耐性を向上させるために、ポリエステルエラストマーのハードセグメントであるＰＢＴのエステル基末端部分に化学的に処理を施し、水分と反応を抑えた特殊なポリエステルエラストマーを使用する。
【００２３】
あるいは、ポリエステルエラストマーのハードセグメントに、ＰＢＴの代わりにＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート）を使用したポリエステルエラストマーを用いてもよい。
【００２４】
ＰＢＮは、ＰＢＴよりも加水分解反応を起こしにくいので、ハードセグメントにＰＢＮを使用したポリエステルエラストマーは、エステル基末端部分を化学的に処理し、水分と反応しにくくした特殊なポリエステルエラストマーと同等の耐加水分解性を得ることが出来る。
【００２５】
また、可撓管の可撓性を微妙に調整するために、上記ポリエステルエラストマーに他の樹脂を加えても良い。加える樹脂としては、ポリエステルエラストマーに対する相溶性の高いポリエステル系、ポリアミド系エラストマーや、加水分解耐性の高いオレフィン系、スチレン系エラストマーが好ましい。
【００２６】
ポリエステルエラストマーと添加樹脂との配合比率は、一般に３０：１〜１：３０の範囲で用いるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
さらに配合する樹脂間の相溶性をより高めるために、相溶化剤を添加してもよい。相溶化剤は、ポリエステルエラストマーとの相性が良いスチレン系が好ましく、配合比は５〜４０％が望ましい。
【００２８】
一般に、ポリエステルエラストマーは、ポリウレタンエラストマーに比べて、屈曲疲労特性、耐熱性、弾発性（反発弾性）に優れている。更に、ポリエステルエラストマーの加水分解耐性を向上させることにより、水分（洗浄液、消毒液、水蒸気）と接触しても、劣化することがなく、長期にわたり安定した特性を維持することが出来る。
【００２９】
従って、耐加水分解性ポリエステルエラストマーからなる外皮を用いた、本実施形態に係る内視鏡用可撓管は、屈曲疲労特性、弾発性（反発弾性）が向上し、長期の使用においても可撓性が低下しにくく、高い挿入性を長期にわたり維持することができる。従って、使用に際しての患者の負担（苦痛）を軽減することが可能である。
【００３０】
また、洗浄液、消毒液による外皮の劣化（加水分解）を抑えることが出来るので、高い挿入性を長期にわたり維持することができるとともに、オートクレーブ（高圧水蒸気滅菌）の使用が可能となり、細菌感染の面で、より安全な内視鏡を提供することができる。
【００３１】
第２の実施形態
第２の実施形態について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡用可撓管を示す。
【００３２】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例を示し、外皮６を被覆成形する前の工程において、カップリング剤５を網状管３の外周面全面に塗布する工程を追加している。即ち、網状管３と外皮６との間にカップリング剤５を塗布した層が形成された構造を有している。
【００３３】
カップリング剤５としてはシラン系カップリング剤を用い、水に希釈するタイプ、あるいは溶剤で希釈するタイプのものを使用することが出来る。水に希釈する場合の希釈率は、０．５％〜１０％の範囲が望ましい。溶剤タイプでは、原液〜１０％に希釈して使用することが望ましい。
【００３４】
シランカップリング剤は、有機官能基としてビニル基、メタクリル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基を有するものを用いることが望ましい。
【００３５】
シランカップリング剤は、加水分解基としてメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等を有しているが、メトキシ基を有するものが望ましい。
【００３６】
カップリング剤５を網状管３の外周面全面に塗布した後、熱を加えることにより、シランカップリング剤の加水分解基が網状管表面と化学反応し、シランカップリング剤が網状管と強固に接合する。
【００３７】
また、カップリング剤５を網状管３の外周面に塗布する際に、あらかじめカップリング剤に微量の加水分解反応を起させておき、加水分解基を一部縮合させたオリゴマー状態にしておくことで、網状管表面にカップリング剤をより均一に塗布することができ、均一な皮膜を形成させることができる。
【００３８】
本実施形態においては、外皮６をカップリング剤５を介して可撓管素材４に被覆成形した後、可撓管全体を一定時間加熱することが望ましい。加熱温度は、ポリエステルエラストマーの結晶化温度以上であるのが好ましく、加熱時間は５〜２０分が望ましい。
【００３９】
加熱によってシランカップリング剤の反応が促進され、外皮樹脂が溶融状態になることで、シランカップリング剤の有機官能基が外皮樹脂と相溶化あるいは化学結合を形成して接着し、網状管との接着力がより強固なものとなる。この場合、外皮樹脂を被覆成形するのではなく、あらかじめ成形しておいたチューブ状の外皮素材を、可撓管素材４を覆うように挿入する方法であっても、同様の効果が得られる。
【００４０】
外皮の被覆成形後に可撓管全体を加熱する方法以外に、外皮の被覆成形時にシランカップリング剤が塗布された可撓管素材４を外皮樹脂の被覆直前に加熱する方法もある。この方法によると、外皮は既に溶融状態であるため、シランカップリング剤は瞬時に外皮樹脂と反応することができる。この場合の加熱温度は８０〜２４０℃であるのが望ましい。
【００４１】
その他の点は、第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００４２】
本実施形態に係る可撓管は、第１の実施形態に係る可撓管の作用に加えて、以下の作用を奏する。
【００４３】
即ち、シランカップリング剤の加水分解基が網状管と、有機官能基が外皮樹脂と強固に結合するため、外部からの水分の侵入を防ぎことが出来、第１の実施形態よりも外皮の剥離耐性がより強固となる。また、長期にわたる洗浄液、消毒液、オートクレーブ（高圧水蒸気滅菌）の使用においても、網状管と外皮樹脂との剥離耐性を大幅に向上させることが出来る。
【００４４】
以上、外皮を構成する樹脂としてポリエステルエラストマーを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ハードセグメントが同様の耐加水分解性を有するポリアミドエラストマーを用いることも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の内視鏡用可撓管は、以下の優れた効果を奏する。
【００４６】
１．外皮として、ハードセグメントに加水分解防止処理を施したポリエステルエラストマー、又はハードセグメントにポリブチレンナフタレートを使用したポリエステルエラストマーを用いることで、洗浄液、消毒液による内視鏡可撓管外皮の劣化（加水分解）を防止することが出来る。
【００４７】
２．外皮として、ハードセグメントに加水分解防止処理を施したポリエステルエラストマー、又はハードセグメントにポリブチレンナフタレートを使用したポリエステルエラストマーを用いることで、外皮の耐熱性、耐加水分解性が向上し、オートクレーブ（高圧水蒸気滅菌）への使用が可能となる。
【００４８】
３．ポリエステルエラストマーは、ポリウレタンエラストマーに比べ、屈曲疲労特性が優れるため、長期にわたる使用においても可撓性が低下しにくく、高い挿入性を長期にわたり維持することが出来る。
【００４９】
４．ポリエステルエラストマーは、ポリウレタンエラストマーに比べ、内視鏡用可撓管としての弾発性（反発弾性）に優れるため、挿入性が向上し、患者の負担（苦痛）を軽減することが出来る。
【００５０】
５．可撓管素材と外皮の間の少なくとも一部にシランカップリング剤の塗布層を介在させることにより、可撓管素材と外皮の接合が強固になる。また、接合面の耐水性も向上するため、オートクレーブによる高圧水蒸気滅菌を行っても、外皮が可撓管素材から剥離しにくく、可撓管の性能を長期にわたり維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡用可撓管を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡用可撓管を示す図。
【符号の説明】
１…可撓管
２…螺旋管
３…網状管
４…可撓管素材
５…カップリング剤
６…外皮
７…コート層

Claims

可撓管素材表面に外皮を被覆してなる内視鏡用可撓管において、前記外皮はハードセグメントにポリブチレンナフタレートを使用したポリエステルエラストマーで構成されることを特徴とする内視鏡用可撓管。
前記可撓管素材と外皮の間の少なくとも一部にシランカップリング剤の塗布層が介在していることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
前記シランカップリング剤の塗布層を介して前記可撓管素材表面に外皮を被覆した後、可撓管全体若しくは一部を、前記外皮を構成する樹脂の結晶化温度付近又はそれ以上の温度に加熱してなることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用可撓管。
前記可撓管素材表面に外皮を被覆する前の前記シランカップリング剤の塗布層を有する前記可撓管素材の全体若しくは一部を加熱してなることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用可撓管。