JP2002253490A - 内視鏡可撓管用外皮の製造方法および内視鏡可撓管用外皮 - Google Patents
内視鏡可撓管用外皮の製造方法および内視鏡可撓管用外皮Info
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Abstract
ことができる内視鏡可撓管用外皮を得ること。 【解決手段】本発明の内視鏡可撓管用外皮の製造方法
は、高分子材料を主とする材料を用いて、中空部を有す
る成形体4を形成する第1の工程と、成形体4の少なく
とも一部に、放射線を照射する第2の工程とを有する。
成形体4は、その少なくとも一部が前記高分子材料と、
前記高分子材料の架橋反応を促進する架橋助剤とを含む
前記材料で構成され、かつ、長手方向の異なる箇所で、
前記架橋助剤の含有量が異なるものである。成形体4
は、押出成形により得られるものであるのが好ましい。
成形体4の形成に用いる材料は、ポリウレタン系樹脂、
ポリウレタン系エラストマーのうち少なくとも一方を含
有するものであるのが好ましい。
Description
皮の製造方法および内視鏡可撓管用外皮に関するもので
ある。
で被覆した管状の芯材に、合成樹脂等で構成される外皮
が被覆された構成となっている。
ば、胃、十二指腸、小腸あるいは大腸といった体腔の深
部まで、体腔に沿って挿入される。この際の挿入の操作
性が良好であるためには、内視鏡可撓管の基端側(手元
側)で加えられた押し込む力がその先端まで確実に伝達
される必要がある。逆に言うと、内視鏡可撓管の基端側
で加えられた押し込む力が内視鏡可撓管の屈曲部分で吸
収されてしまう状態(座屈状態)になり易い内視鏡可撓
管は、挿入の操作性が良くない。座屈しにくい内視鏡可
撓管とするためには、内視鏡可撓管は、曲げに対する弾
力性に優れたものである必要がある。
は、内視鏡可撓管の基端側(手元側)で捩じり(回転)
を加えたときに、この回転が途中で吸収されることな
く、先端部が基端側に伴って確実に回転する必要もあ
る。このため、内視鏡可撓管は、基端側での回転に対す
る先端部の追従性に優れたものである必要もある。
元側)が比較的剛性が高く、先端側が柔軟であるものが
挿入の操作性、安全性および患者の負担軽減の観点から
優れているとされている。
った内視鏡可撓管として、先端側を軟性エラストマー、
基端側を硬性エラストマーで構成し、先端側から基端側
にいたる境界付近で、軟質エラストマーと硬質エラスト
マーとの混合比を連続的に変化させ、徐々に軟質エラス
トマーから硬質エラストマーに変化する変位部分を設け
ることにより、先端側と基端側で剛性(可撓性)を変化
させたもの(特許第2641789号)がある。
材料として軟質エラストマー、基端側の構成材料として
硬質エラストマーを用いているため、外皮の全長にわた
って、安定した特性(例えば、耐熱性、耐薬品性)を得
ることが困難であった。すなわち、前記従来技術では、
剛性の変化に伴い、例えば、耐熱性、耐薬品性等の剛性
以外の性質が変化してしまうため、外皮の全長にわたっ
て、内視鏡可撓管用外皮として求められる特性を有する
ものとするのが困難であった。
が得られるように、軟質エラストマーと硬質エラストマ
ーとを選択した場合、先端側と基端側とで剛性の差が十
分に得られず、結果として、得られる内視鏡可撓管は、
挿入の操作性に劣るものとなり易かった。
の操作性に優れた内視鏡可撓管を提供することができる
内視鏡可撓管用外皮を得ることにある。
(1)〜(16)の本発明により達成される。
て、中空部を有する長尺の成形体を形成する第1の工程
と、前記成形体の少なくとも一部に、放射線を照射する
第2の工程とを有する内視鏡可撓管用外皮の製造方法で
あって、前記成形体は、その少なくとも一部が前記高分
子材料と、前記高分子材料の架橋反応を促進する架橋助
剤とを含む前記材料で構成され、かつ、長手方向の異な
る箇所で、前記架橋助剤の含有量が異なるものであるこ
とを特徴とする内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
可撓管を提供することができる内視鏡可撓管用外皮を得
ることができる。
て、中空部を有する長尺の成形体を形成する第1の工程
と、前記成形体の少なくとも一部に、放射線を照射し
て、硬化する第2の工程とを有する内視鏡可撓管用外皮
の製造方法であって、前記成形体は、その少なくとも一
部が前記高分子材料と、前記高分子材料の架橋反応を促
進する架橋助剤とを含む前記材料で構成され、かつ、長
手方向の異なる箇所で、前記架橋助剤の含有量が異なる
ものであることを特徴とする内視鏡可撓管用外皮の製造
方法。
可撓管を提供することができる内視鏡可撓管用外皮を得
ることができる。
られるものである上記(1)または(2)に記載の内視
鏡可撓管用外皮の製造方法。
品質を有する内視鏡可撓管用外皮を生産性良く製造する
ことができる。
供給量を経時的に変化させることにより行うものである
上記(3)に記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
可撓管用外皮を生産性良く製造することができる。
において実質的に変性しないものである上記(3)また
は(4)に記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。これ
により、安定した品質を有する内視鏡可撓管用外皮を得
ることができる。
エステルを含むものである上記(1)ないし(5)のい
ずれかに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
可撓管用外皮を容易に得ることができる。
剤の含有量が最大となる領域での前記架橋助剤の含有量
は、0.1〜10wt%である上記(1)ないし(6)
のいずれかに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
かしつつ、内視鏡可撓管の挿入の操作性をさらに優れた
ものとすることができる。
剤の含有量が最大となる領域での前記架橋助剤の含有量
をCmax[wt%]、前記架橋助剤の含有量が最小と
なる領域での前記架橋助剤の含有量をCmin[wt
%]としたとき、Cmin/C maxは、0.8以下で
ある上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の内視鏡
可撓管用外皮の製造方法。これにより、内視鏡可撓管の
挿入の操作性は、特に優れたものとなる。
系樹脂、ポリウレタン系エラストマーのうち少なくとも
一方を含有するものである上記(1)ないし(8)のい
ずれかに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。これに
より、内視鏡可撓管の柔軟性は、特に優れたものとな
る。
01〜1.0mmである上記(1)ないし(9)のいず
れかに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
械的強度にも優れた内視鏡可撓管を得ることができる。
を回転させつつ行うものである上記(1)ないし(1
0)のいずれかに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方
法。
における可撓性のバラツキを小さくすることができる。
の照射源と、前記成形体とを相対的に移動させつつ行う
ものである上記(1)ないし(11)のいずれかに記載
の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
可撓管用外皮を生産性良く製造することができる。
対する前記放射線の照射量は、1×102〜5×106
Gy/cm2である上記(1)ないし(12)のいずれ
かに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。
しつつ、内視鏡可撓管の挿入の操作性をさらに優れたも
のとすることができる。
ネルギーは、1×102〜5×10 6eVであることを
特徴とする上記(1)ないし(13)のいずれかに記載
の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。これにより、放射線
の照射量を特に少なくすることができる。
くとも一部に、組成または物性の異なる複数の層で構成
された積層部を有するものである上記(1)ないし(1
4)のいずれかに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方
法。
し、各層の構成材料の欠点を補完することができる。
ずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする
内視鏡可撓管用外皮。これにより、挿入の操作性に優れ
た内視鏡可撓管を提供することができる。
皮の製造方法および内視鏡可撓管用外皮の好適な実施形
態について、添付図面を参照しつつ説明する。
る内視鏡の全体構成の一例について説明する。
する電子内視鏡(電子スコープ)を示す全体図である。
以下、図1中、上側を「基端」、下側を「先端」として
説明する。
撓性(柔軟性)を有する長尺物の挿入部可撓管1Aと、
挿入部可撓管1Aの先端部に設けられた湾曲部5と、挿
入部可撓管1Aの基端部に設けられ、術者が把持して電
子内視鏡10全体を操作する操作部6と、操作部6に接
続された接続部可撓管7と、接続部可撓管7の先端側に
設けられた光源差込部8とで構成されている。
して使用される。挿入部可撓管1Aの外表面は、本発明
の内視鏡可撓管用外皮を適用した外皮3Aで構成されて
いる。外皮3Aは、後に詳述するように柔軟性(可撓
性)を有する材料で構成されている。
61、62が設置されている。この操作ノブ61、62
を操作すると、挿入部可撓管1A内に配設されたワイヤ
ー(図示せず)が牽引されて、湾曲部5が4方向に湾曲
し、その方向を変えることができる。
被写体像を撮像する図示しない撮像素子(CCD)が設
けられ、また、光源差込部8の先端部に、画像信号用コ
ネクタ82が設けられている。この画像信号用コネクタ
82は、光源装置に接続され、さらに、光源装置は、ケ
ーブルを介してモニタ装置(図示せず)に接続されてい
る。
タ81が設置され、この光源用コネクタ81が光源装置
(図示せず)に接続されている。光源装置から発せられ
た光は、光源用コネクタ81、および、光源差込部8
内、接続部可撓管7内、操作部6内、挿入部可撓管1A
内および湾曲部5内に連続して配設された光ファイバー
束によるライトガイド(図示せず)を通り、湾曲部5の
先端部より観察部位に照射され、照明する。
の反射光(被写体像)は、撮像素子で撮像される。撮像
素子では、撮像された被写体像に応じた画像信号が出力
される。
管1A内、操作部6内および接続部可撓管7内に連続し
て配設され、画像素子と画像信号用コネクタ82とを接
続する画像信号ケーブル(図示せず)を介して、光源差
込部8に伝達される。
で所定の処理(例えば、信号処理、画像処理等)がなさ
れ、その後、モニタ装置に入力される。モニタ装置で
は、撮像素子で撮像された画像(電子画像)、すなわち
動画の内視鏡モニタ画像が表示される。
る電子内視鏡10の全体構成について説明したが、本発
明の内視鏡可撓管用外皮は、光学内視鏡の外皮にも適用
することができることは、言うまでもない。
した外皮を有する挿入部可撓管の実施形態について説明
する。
用した外皮を有する挿入部可撓管の第1実施形態を示す
半縦断面図である。
芯材2と、その外周を被覆する外皮3Aとを有してい
る。また、挿入部可撓管1Aには、内部に、例えば、光
ファイバ、電線ケーブル、ケーブルまたはチューブ類等
の内蔵物等(図中省略)を配置、挿通することができる
空間24(中空部)が設けられている。
周を被覆する網状管(編組体)22とで構成され、全体
としてチューブ状の長尺物として形成されている。この
芯材2は、挿入部可撓管1Aを補強する効果を有する。
特に、螺旋管21と網状管22を組合わせたことによ
り、挿入部可撓管1Aは、十分な機械的強度を確保でき
る。
に間隔25をあけて巻いて形成されたものである。帯状
材を構成する材料としては、例えば、ステンレス等の鉄
系合金、銅系合金等が好ましく用いられる。
線23を複数並べたものを編組して形成されている。細
線23を構成する金属製の材料としては、例えば、ステ
ンレス等の鉄系合金、銅系合金等が挙げられる。また、
非金属製の材料としては、例えば、高融点樹脂、カーボ
ンファイバー、ガラス繊維等が挙げられる。また、網状
管22を形成する細線23のうち少なくとも1本に合成
樹脂の被覆(図示せず)が施されていてもよい。
用外皮を適用した外皮3Aが設けられている。
する材料で構成される。このような外皮3Aは、体液等
が内視鏡内部に侵入するのを防止するとともに挿入部可
撓管1Aの管腔内への挿入のし易さ(挿入の操作性)を
向上する効果を有する。外皮3Aの構成材料としては、
例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)、ポリブチレンテレフタレート等のポリエ
ステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹
脂、ポリイミド系樹脂等の各種可撓性を有する樹脂や、
ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラスト
マー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エ
ラストマー、ポリスチレン系エラストマー、エチレンプ
ロピレンゴム、ラテックスゴム等の各種エラストマー等
の高分子材料が挙げられ、これらのうち、1種または2
種以上を組み合わせて用いることができる。また、外皮
3A中には、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−
テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂や、
フッ素系エラストマー、シリコーンゴム等の高分子材料
が含まれていてもよい。
に、ポリウレタン系樹脂、ポリウレタン系エラストマー
のうち少なくとも一方を含む材料で構成されているのが
好ましい。これにより、内視鏡可撓管1の柔軟性は、特
に優れたものとなる。また、外皮3A中には、必要に応
じて任意に添加物が配合されてもよい。
ィラー、顔料、各種安定剤(酸化防止剤、光安定剤、帯
電防止剤、ブロッキング防止剤、潤滑剤)、X線造影
剤、架橋剤等が挙げられる。
その長手方向の異なる箇所で、可撓性が異なるものとな
る。すなわち、外皮3Aは、その長手方向に、可撓性が
互いに異なる第1の領域と、第2の領域とを有する。こ
れにより、挿入部可撓管1Aは、挿入の操作性に優れた
ものとなる。外皮3Aは、例えば、長手方向に沿って、
可撓性が連続的に変化するものであっても、非連続的
(段階的)に変化するものであってもよい。また、外皮
3Aは、例えば、先端側が柔軟性に優れ、基端側が剛性
に優れるものであってもよいし、柔軟性の高い領域と低
い領域とが長手方向に沿って交互に存在するようなもの
であってもよい。
が、0.01〜1.0mmであるのが好ましく、0.1
〜0.7mmであるのがより好ましい。
ると、外皮3Aの機械的強度が低下するため、内視鏡可
撓管の耐久性が低下し、繰り返し使用することにより、
その内部に体液等の液体が侵入する可能性がある。
超えると、挿入部可撓管1Aの可撓性(柔軟性)が低下
する場合がある。
は、長手方向に沿って一定であるが、長手方向に沿って
変化するものであってもよい。
した外皮を有する挿入部可撓管1Aについて説明した
が、本発明の内視鏡可撓管用外皮は、接続部可撓管7の
外皮にも適用することができる。
な実施形態について説明する。まず、外皮材料31を用
いて、中空部を有する長尺の成形体4を製造する。
な高分子材料またはこれらのプレポリマー(以下、これ
らを総称して、「高分子材料」と言う。)で構成され
る。
少なくとも一部において、前記高分子材料と、前記高分
子材料の架橋反応を促進する架橋助剤とを含むものであ
り、かつ、成形体4の長手方向の異なる箇所で、前記架
橋助剤の含有量が異なるものである。
おいて、成形体4の長手方向の異なる箇所で、前記高分
子材料の架橋反応の進行度は異なるものとなる。このた
め、得られる外皮3Aは、その長手方向の異なる箇所
で、可撓性が異なるものとなる。その結果、外皮3A
は、挿入の操作性に優れたものとなる。
外皮材料31中に占める架橋助剤の含有量を比較的少な
くすることができる。このため、前記高分子材料の特性
を損なうことなく、外皮3Aの可撓性を調整することが
可能となる。
長手方向の異なる部位で架橋助剤の含有量を異なるもの
とすることにより、外皮3Aの各部位における可撓性に
差を設けることができる。このため、成形体4全体にお
ける前記高分子材料の含有量の変化率が比較的小さい場
合であっても、外皮3Aの各部位における可撓性に十分
な差を設けることができる。このように、外皮材料31
の主成分である前記高分子の含有量の変化率を小さくす
ることができるため、全長にわたって安定した特性(例
えば、耐熱性、耐薬品性)を有する外皮3Aを得ること
が可能となる。すなわち、本発明によれば、内視鏡可撓
管用外皮として求められる可撓性以外の性質(例えば、
耐熱性、耐薬品性)を、外皮3Aの各部位におけるバラ
ツキの小さいものとすることができる。
って、外皮材料31の主成分である前記高分子材料の含
有量の変化率を比較的小さいものとすることができるた
め、成形体4の組成が変化する部位においても剥離等を
生じ難い。その結果、得られる外皮3Aは、耐久性にも
優れたものとなる。
に沿って連続的に変化するものであっても、非連続的
(段階的)に変化するものであってもよい。
出成形時に実質的に変性しないものであるのが好まし
い。このような架橋助剤としては、例えば、イソシアヌ
ル酸エステルが挙げられる。イソシアヌル酸エステルと
しては、トリアリルイソシアヌレート、トリメタアリル
イソシアヌレートや、これらのうち少なくとも1種を含
む重合体(ダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリ
マー、ポリマー、共重合体等)等が挙げられるが、この
中でも特に、トリアリルイソシアヌレートを主とするも
のであるのが好ましい。トリアリルイソシアヌレート
は、前記高分子材料に対する相溶性、分散性が特に優れ
ている。したがって、架橋助剤としてトリアリルイソシ
アヌレートを主とするものを用いた場合、成形体4の各
部位における架橋助剤の含有量を制御し易い。その結
果、安定した品質の外皮3Aを容易に得ることができ
る。また、外皮材料31中には、必要に応じて任意に添
加物が配合されてもよい。
ィラー、顔料、各種安定剤(酸化防止剤、光安定剤、帯
電防止剤、ブロッキング防止剤、潤滑剤)、X線造影
剤、架橋剤等が挙げられる。
子材料は、成形体4全体にわたって一定の組成を有する
ものであってもよいし、成形体4の各部位で異なる組成
を有するものであってもよい。
材料31を用いて、成形体4を製造する。
いが、次に説明するような押出成形により形成するのが
好ましい。成形体4の成形方法として押出成形を用いる
ことにより、均一な膜厚を有し、安定した品質を有する
成形体4を生産性良く形成することが可能となる。
を被覆している押出成形機のダイスヘッドの部分の縦断
面図である。以下の説明では、図3中の左側を「先
端」、右側を「基端」として説明する。
プル132とを有している。ダイスヘッド13には、基
端から先端に貫通する円形断面の通路133が形成され
ている。
し、図示しない移送手段により、基端から先端に向かっ
て長手方向(図3中の矢印A方向)に移動する。
1とニップル132とによって、外皮材料通路134が
形成されている。外皮材料通路134の先端は、通路1
33内に周状に開口しており、押し出し口135を形成
している。
シリンダ内のスクリュー(図示せず)によって順次送り
込まれる(図3中の矢印B方向)。送り込まれた外皮材
料31は、外皮材料通路134を通って、押し出し口1
35から押し出され、長手方向に移動する芯金9の外周
に順次被覆される。
料31は、前述の各成分が十分に混合、混練されたもの
であるのが好ましい。各成分を混合、混練するには、例
えば、ニーダー、ニーダールーダー、ロール、連続混練
押出機等の混練機等が使用可能である。このような混練
機を用いて各成分を混練した場合、外皮材料31は、各
成分が均一に混合されたものとなる。
ば、160〜220℃程度であるのが好ましく、170
〜210℃程度であるのがより好ましく、180〜20
0℃程度であるのがさらに好ましい。各成分を、かかる
温度範囲で混練した場合、外皮材料31中の各成分の均
一度は向上する。
その長手方向の異なる部位で架橋助剤の含有量が異な
る。
量は、押出される外皮材料31の組成を経時的に変化さ
せることにより調整することができる。
物311と、架橋助剤を含む第2の組成物312とを用
い、これらの供給量を経時的に変化させて外皮材料31
を適宜調製することにより、外皮材料31中の架橋助剤
の含有量を、成形体4の各部位に対応する組成となるよ
うに調整することができる。なお、成形体4は、その少
なくとも一部が第1の組成物311、第2の組成物31
2のいずれか一方のみで構成されるものであってもよ
い。
含むものであればいかなる組成を有するものであっても
よいが、前記高分子を含むものであるのが好ましい。こ
れにより、第1の組成物311と、第2の組成物312
との相溶性、分散性がさらに向上する。
は、特に限定されないが、例えば、170〜210℃程
度であるのが好ましく、180〜200℃程度であるの
がより好ましい。押出成形時における外皮材料31の温
度が、かかる温度範囲の場合、外皮材料31の成形加工
性が特に優れたものとなる。このため、成形体4の厚さ
は、その均一度が向上する。
て、外皮材料31中の架橋助剤の含有量(含有率)が最
大となる領域での架橋助剤の含有量(架橋助剤の最大含
有量)は、例えば、0.1〜10wt%であるのが好ま
しく、1〜8wt%であるのがより好ましい。
あると、成形体4の各部位における架橋助剤の含有量の
差が小さくなる。このため、得られる外皮3Aの各部位
における可撓性の差も小さくなる。その結果、挿入部可
撓管1Aの挿入の操作性が不十分となる可能性がある。
を超えると、外皮材料31中における前記高分子材料の
含有量が相対的に低下し、前記高分子材料の特性が低下
する場合がある。
の架橋助剤の含有量(含有率)が最大となる領域での架
橋助剤の含有量をCmax[wt%]、外皮材料31中
の架橋助剤の含有量(含有率)が最小となる領域での架
橋助剤の含有量をCmin[wt%]としたとき、C
min/Cmaxは、0.8以下であるのが好ましく、
0.5以下であるのがより好ましい。Cmin/C
maxの値が0.8を超えると、各部位における架橋助
剤の含有量の差が小さくなる。このため、得られる外皮
3Aの各部位における可撓性の差も小さくなる。その結
果、挿入部可撓管1Aの挿入の操作性が不十分となる可
能性がある。
さは、0.01〜1.0mmであるのが好ましく、0.
05〜0.8mmであるのがより好ましい。
ると、成形体4を用いて製造される外皮3Aの機械的強
度が低下する傾向を示す。このため、内視鏡可撓管の耐
久性が低下し、繰り返し使用することにより、その内部
に体液等の液体が侵入する可能性がある。
超えると、成形体4を用いて製造される外皮3Aの可撓
性(柔軟性)が低下する場合がある。
は、長手方向に沿って一定であるが、長手方向に沿って
変化するものであってもよい。
(含有成分の配合比)が均一なものであってもよいし、
不均一なものであってもよい。例えば、含有成分の配合
比が厚さ方向に順次変化するもの(傾斜材料)等であっ
てもよい。
少なくとも一部に、放射線を照射する工程(第2の工
程)に供される。これにより、放射線を被爆した部位が
放射線硬化し、外皮3Aが得られる。
なる箇所で架橋助剤の含有量が異なる。このため、放射
線を照射することにより得られる外皮3Aは、その長手
方向の異なる箇所で可撓性が異なるものとなる。したが
って、このようにして得られる外皮3Aは、挿入の操作
性が特に優れたものとなる。
うものであってもよいが、2回以上に分けて行うのが好
ましい。成形体4への放射線の照射を2回以上に分けて
行うことにより、放射線照射1回当たりの放射線のエネ
ルギーを小さくすることが可能となる。これにより、放
射線の被爆時における発熱を防止、抑制することが可能
となり、成形体4の構成材料の熱劣化を効果的に防止す
ることができる。
体4の硬化は、少なくともその外表面付近で起こればよ
い。
(第2の工程)を説明するための図である。
1から成形体4の長手方向に対し、ほぼ垂直方向(図中
矢印Cで示す方向)に発射される。
す方向等に、成形体4を回転しつつ行うものであるのが
好ましい。このように、成形体4を回転しつつ、成形体
4に対する放射線照射を行うことにより、外皮3Aは、
周方向における可撓性のバラツキが小さいものとなる。
射源11と、成形体4とを相対的に移動させつつ行う。
照射源11と成形体4とを相対的に移動させる方法とし
ては、例えば、成形体4を図中矢印Eで示す方向に移動
させる方法、照射源11を図中矢印Fで示す方向に移動
させる方法、成形体4を図中矢印Eで示す方向に移動し
つつ、照射源11を図中矢印Fで示す方向に移動させる
方法等が挙げられる。
は、例えば、γ線、X線等の電磁波、α線(He2+)
等のイオン粒子線、β線(電子線)、陽子線、中性子線
等が挙げられる。
の照射量は、例えば、1×102〜5×106Gy/c
m2であるのが好ましく、5×102〜1×106Gy
/cm2であるのがより好ましい。
と、前記高分子材料の架橋反応が十分に進行しない可能
性がある。その結果、外皮3Aにおいて、十分な可撓性
(弾力性)が得られない可能性がある。
ると、放射線の被爆時における発熱により、成形体4の
構成材料が熱劣化する可能性がある。
子あたりのエネルギーは、例えば、1×102〜5×1
06eVであるのが好ましく、5×102〜2×106
eVであるのがより好ましい。成形体4に照射される放
射線の1量子あたりのエネルギーがこのような範囲の値
であると、前記高分子材料の架橋反応が効率よく進行す
るため、放射線の照射量を比較的少なくしても、各部位
における可撓性の差を十分なものとすることができる。
なお、得られる外皮3A中には、未反応の架橋助剤が含
まれていてもよい。
に被覆された状態で放射線の照射を行っているが、芯金
9を除去した後、成形体4に放射線を照射してもよい。
の成形体4に対して、同時に放射線を照射してもよい。
これにより、外皮3Aの生産性が向上する。
用した外皮を有する挿入部可撓管の第2実施形態を示す
半縦断面図である。
て、前述した挿入部可撓管1Aとの相違点を中心に説明
し、同様の事項の説明については省略する。
33とを有する積層体で構成されている。
は物性の異なる材料で構成されている。これにより、内
層32の特性と外層33の特性との組み合わせによっ
て、各層を構成する材料の利点を併有し、各層の構成材
料の欠点を補完することができる。ここで言う「物性」
としては、例えば、剛性(柔軟性)、硬度、伸び率、引
張り強さ、せん断強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ等の物理
的特性や、耐薬品性、耐候性等の化学的特性等が挙げら
れる。なお、これらは一例であり、これらに限定される
ものではない。
ており、芯材2と密着している。内層32は、その全長
に渡って物性がほぼ均質になっている。
ぼ一定になっている。内層32の平均厚さは、特に限定
されないが、通常は、0.01〜0.5mmであるのが
好ましく、0.05〜0.4mmであるのがより好まし
い。
に優れたものであるのが好ましい。このような材料とし
ては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレ
フィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリ
イミド等の各種可撓性を有する樹脂や、ポリウレタン系
エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレ
フィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポ
リスチレン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シ
リコーンゴム、フッ素ゴム、ラテックスゴム等の各種エ
ラストマー等の高分子材料が挙げられ、これらのうち、
1種または2種以上を組み合わせて用いることができ
る。
マー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系
エラストマーは、芯材2との密着性に優れるため、好ま
しい。また、内層32中には、必要に応じて任意に添加
物が配合されてもよい。
ィラー、顔料、各種安定剤(酸化防止剤、光安定剤、帯
電防止剤、ブロッキング防止剤、潤滑剤)、X線造影
剤、架橋剤等が挙げられる。
ている。外層33は、前述した第1実施形態の外皮3A
の構成材料と同様な材料で構成されている。
ぼ一定になっている。また、外層33の平均厚さは、特
に限定されないが、通常は、0.01〜0.5mmであ
るのが好ましく、0.05〜0.4mmであるのがより
好ましい。
が積層された積層部をその全長にわたって有するもので
あっても、その長手方向の少なくとも一部に有するもの
であってもよい。
様、押出成形により得られる成形体4に対して、放射線
を照射することにより製造することができる。
機を用いて押出成形を行った場合、各押し出し口から内
層32の構成材料、外層33の構成材料を同時に押出
し、その積層体を芯金の外周に被覆することにより、積
層構造を有する成形体4を連続的に製造することができ
る。なお、放射線照射による硬化は、少なくとも外層3
3で起こればよい。
方法および内視鏡可撓管用外皮について説明したが、本
発明は、これらに限定されるものではない。
橋助剤の供給量を経時的に変化するように押出成形を行
うことにより、成形体の長手方向の異なる箇所で架橋助
剤の含有量を異なるものとしているが、成形体の製造方
法はこれに限定されるものではない。
に、3層以上の積層部を有するものであってもよい。こ
れにより、外皮の各層の特性の組み合わせによって、内
視鏡可撓管用外皮に必要とされる各種の性能を特に優れ
たものとすることができる。
してもよい。これにより、内視鏡可撓管の製造工程を簡
略化することができる。また、外皮材料の被覆時に、芯
材の隙間等に外皮材料が侵入するため、得られる内視鏡
可撓管は、芯材と外皮との密着性が特に優れたものとな
る。
して行ってもよい。例えば、図3中の押し出し口付近に
照射源を設置し、押し出し口から排出されてくる成形体
に、順次放射線を照射することにより、連続的に外皮を
製造してもよい。
線の照射は、外皮材料の硬化を目的とするものであった
が、その目的はこれに限定されない。放射線の照射は、
例えば、外皮材料の改質、滅菌等を目的とするものであ
ってもよい。
る。
トマー(製品名:パンデックス、大日本インキ化学工業
(株)社製)と、ペレット状のポリエステル系樹脂(製
品名:ハイトレル、東レ・デュポン(株)社製)とを用
意し、これらを重量比50:50で混合・混練し、第1
の組成物とした。なお、混練時における材料温度は、2
00℃であった。
トマー(製品名:パンデックス、大日本インキ化学工業
(株)社製)と、ペレット状のポリエステル系樹脂(製
品名:ハイトレル、東レ・デュポン(株)社製)と、ト
リアリルイソシアヌレートとを用意し、これらを重量比
47:47:6で混合・混練し、第2の組成物とした。
なお、混練時における材料温度は、200℃であった。
第2の組成物を用いて、図3に示すような押出成形を行
うことにより、中空部を有する長尺の成形体(長さ:
1.8m、平均厚さ:0.5mm)を製造した。
状の芯金の外周に、第1の組成物、第2の組成物で構成
された外皮材料を被覆することにより行った。
が第1の組成物のみで構成され、成形体の基端側15c
mの領域が第2の組成物のみで構成され、成形体の先端
側15cmの部位から基端側15cmの部位までの領域
が第1の組成物と第2の組成物との混合物で構成され、
かつ、その混合比が連続的(傾斜的)に変化するよう
に、第1の組成物および第2の組成物の供給量を経時的
に変化させることにより、外皮材料を調製した。
出成形時における外皮材料の温度は、いずれも200℃
であった。
先端側から基端側に向けて、照射源から発射される放射
線を照射し、その後、芯金を除去することにより、内視
鏡可撓管用外皮を得た。この放射線照射は、芯金に被覆
された成形体を、図4中、矢印Dで示す方向に回転さ
せ、かつ矢印Eで示す方向に移動させつつ行った。
は、1量子あたりのエネルギーが1×105eVの電子
線であった。このような放射線照射を合計5回繰り返し
行った。
照射量は、5.0×105Gy/cm2であった。
0cmの領域における架橋助剤の含有量が0.1wt
%、成形体の先端側60cmの部位から基端側60cm
の部位までの領域における架橋助剤の含有量が1.0w
t%、成形体の基端側60cmの領域における架橋助剤
の含有量が2.0wt%となるように、第1の組成物お
よび第2の組成物の供給量を経時的に変化させることに
より、外皮材料を調製した以外は、前記実施例1と同様
にして内視鏡可撓管用外皮を製造した。
タン系エラストマー(製品名:パンデックスT−818
0、大日本インキ化学工業(株)社製)を用意し、これ
を200℃で混練することにより、内層の構成材料を得
た。
例1で用いた第1の組成物、第2の組成物を用いた。
機を用いて、前記内層の構成材料の混練物、前記外層の
構成材料の混練物を同時に押出し、その積層体を外径1
0.0mmの円筒状の芯金の外周に被覆することによ
り、中空部を有する長尺の成形体(長さ1.8m、平均
厚さ0.5mm)を得た。
施例1の外皮材料の組成と同様に、成形体の長手方向に
沿って、変化させた。
温度、外層の構成材料温度は、いずれも200℃であっ
た。
記実施例1と同様にして、放射線の照射を行うことによ
り、内視鏡可撓管用外皮を得た。
タン系エラストマー(製品名:パンデックスT−818
0、大日本インキ化学工業(株)社製)を用意し、これ
を200℃で混練することにより、内層の構成材料を得
た。
例1で用いた第1の組成物、第2の組成物を用いた。
機を用いて、前記内層の構成材料の混練物、前記外層の
構成材料の混練物を同時に押出し、その積層体を外径1
0.0mmの円筒状の芯金の外周に被覆することによ
り、中空部を有する長尺の成形体(長さ1.8m、平均
厚さ0.5mm)を得た。
施例2の外皮材料の組成と同様に、成形体の長手方向に
沿って、変化させた。
温度、外層の構成材料温度は、いずれも200℃であっ
た。
記実施例1と同様にして、放射線の照射を行うことによ
り、内視鏡可撓管用外皮を得た。
ポリウレタン系エラストマー(製品名:パンデックス、
大日本インキ化学工業(株)社製)と、ペレット状のポ
リエステル系樹脂(製品名:ハイトレル、東レ・デュポ
ン(株)社製)と、トリアリルイソシアヌレートとを、
重量比47:47:6で混合・混練したものを用い、成
形体の各部位における構成材料の組成を一定とした以外
は、前記実施例1と同様にして内視鏡可撓管用外皮を製
造した。
て、それぞれ、長手方向の異なる箇所における曲げ剛性
を測定した。
一定のスパンL(200mm)の2点で支持し、支持す
る2点の中点を下方に押圧して一定の距離y(50m
m)だけ荷重点が変位するときの押圧力Fの大きさを各
箇所における曲げ剛性とした。
基端側に30cmの距離にある位置を荷重点a、内視鏡
可撓管用外皮の長手方向の中点を荷重点b、内視鏡可撓
管用外皮の基端から先端側に30cmの距離にある位置
を荷重点cとし、各内視鏡可撓管用外皮について、それ
ぞれこれら3点を中心としたときの曲げ剛性を測定し
た。
における曲げ剛性を1としたときの、各内視鏡可撓管用
外皮の各箇所における曲げ剛性の大きさを表1に示す。
また、表1には、外皮材料中の架橋助剤の含有量(含有
率)が最大となる領域での架橋助剤の含有量C
max[wt%]、外皮材料中の架橋助剤の含有量(含
有率)が最小となる領域での架橋助剤の含有量Cmin
[wt%]を併せて示す。
用いて以下のようにして、内視鏡可撓管を製造した。
ステンレス製の帯状材を巻回して、外径9.9mm、内
径9.6mmの螺旋管を作製した。
線を用意し、これらを3本を一組とし、編組することに
より網状管を作製した。
巻回した状態の螺旋管の外周に被覆することにより芯材
を作製した。
し、その後、芯金を除去することにより、内視鏡可撓管
を製造した。
について、以下に説明するような挿入の操作性試験を行
った。
て、図1に示す電子内視鏡10を製造した。製造した各
電子内視鏡10の挿入部を人体の体腔を模造した生体モ
デルに挿入し、その先端(湾曲管5の先端)が生体モデ
ルの大腸相当部分に達するまで挿入した。挿入の操作性
試験では、そのときの挿入の操作性を以下の4段階の基
準に従って評価した。
き、内視鏡可撓管としての使用に最適。 ○:挿入操作が支障なく行うことができ、内視鏡可撓管
としての使用に適す。 △:挿入操作に手間取り、内視鏡可撓管としての使用に
問題あり。 ×:挿入操作がしづらく、内視鏡可撓管としての使用に
適さず。 挿入の操作性試験の結果を表1に示す。
可撓管用外皮は、その長手方向に、互いに可撓性の異な
る領域(第1の領域および第2の領域)を有しており、
優れた挿入の操作性を有する内視鏡可撓管の製造に適し
ている。
は、その長手方向に沿って、一様な可撓性を有している
ため、内視鏡可撓管の製造に用いた場合に、満足な挿入
の操作性が得られていない。
入の操作性に優れた内視鏡可撓管用外皮を提供すること
ができる内視鏡可撓管用外皮を得ることができる。
る成形体を、組成または物性の異なる複数の層で構成さ
れた積層部を有するものとすることにより、得られる内
視鏡可撓管用外皮は、内視鏡可撓管に求められる各種の
性能が特に優れたものとなる。
剤の含有量、放射線の照射量、放射線の1量子あたりの
エネルギー、照射回数等の設定を適宜行うこと等によ
り、さらに顕著なものとなる。
有する電子内視鏡を示す全体図である。
有する挿入部可撓管の第1実施形態を示す半縦断面図で
ある。
し、成形体を形成する工程(第1の工程)を示す縦断面
図である。
工程)を説明するための縦断面図である。
有する挿入部可撓管の第2実施形態を示す半縦断面図で
ある。
する方法を示す図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 高分子材料を主とする材料を用いて、中
空部を有する長尺の成形体を形成する第1の工程と、 前記成形体の少なくとも一部に、放射線を照射する第2
の工程とを有する内視鏡可撓管用外皮の製造方法であっ
て、 前記成形体は、その少なくとも一部が前記高分子材料
と、前記高分子材料の架橋反応を促進する架橋助剤とを
含む前記材料で構成され、かつ、長手方向の異なる箇所
で、前記架橋助剤の含有量が異なるものであることを特
徴とする内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項2】 高分子材料を主とする材料を用いて、中
空部を有する長尺の成形体を形成する第1の工程と、 前記成形体の少なくとも一部に、放射線を照射して、硬
化する第2の工程とを有する内視鏡可撓管用外皮の製造
方法であって、 前記成形体は、その少なくとも一部が前記高分子材料
と、前記高分子材料の架橋反応を促進する架橋助剤とを
含む前記材料で構成され、かつ、長手方向の異なる箇所
で、前記架橋助剤の含有量が異なるものであることを特
徴とする内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項3】 前記成形体は、押出成形により得られる
ものである請求項1または2に記載の内視鏡可撓管用外
皮の製造方法。 - 【請求項4】 前記押出成形は、前記架橋助剤の供給量
を経時的に変化させることにより行うものである請求項
3に記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項5】 前記架橋助剤は、前記押出成形時におい
て実質的に変性しないものである請求項3または4に記
載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項6】 前記架橋助剤は、イソシアヌル酸エステ
ルを含むものである請求項1ないし5のいずれかに記載
の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項7】 前記成形体において、前記架橋助剤の含
有量が最大となる領域での前記架橋助剤の含有量は、
0.1〜10wt%である請求項1ないし6のいずれか
に記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項8】 前記成形体において、前記架橋助剤の含
有量が最大となる領域での前記架橋助剤の含有量をC
max[wt%]、前記架橋助剤の含有量が最小となる
領域での前記架橋助剤の含有量をCmin[wt%]と
したとき、Cm in/Cmaxは、0.8以下である請
求項1ないし7のいずれかに記載の内視鏡可撓管用外皮
の製造方法。 - 【請求項9】 前記高分子材料は、ポリウレタン系樹
脂、ポリウレタン系エラストマーのうち少なくとも一方
を含有するものである請求項1ないし8のいずれかに記
載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項10】 前記成形体の平均厚さは、0.01〜
1.0mmである請求項1ないし9のいずれかに記載の
内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項11】 前記第2の工程は、前記成形体を回転
させつつ行うものである請求項1ないし10のいずれか
に記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項12】 前記第2の工程は、前記放射線の照射
源と、前記成形体とを相対的に移動させつつ行うもので
ある請求項1ないし11のいずれかに記載の内視鏡可撓
管用外皮の製造方法。 - 【請求項13】 単位面積当たりの前記成形体に対する
前記放射線の照射量は、1×102〜5×106Gy/
cm2である請求項1ないし12のいずれかに記載の内
視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項14】 前記放射線の1量子あたりのエネルギ
ーは、1×102〜5×106eVであることを特徴と
する請求項1ないし13のいずれかに記載の内視鏡可撓
管用外皮の製造方法。 - 【請求項15】 前記成形体は、長手方向の少なくとも
一部に、組成または物性の異なる複数の層で構成された
積層部を有するものである請求項1ないし14のいずれ
かに記載の内視鏡可撓管用外皮の製造方法。 - 【請求項16】 請求項1ないし15のいずれかに記載
の方法により製造されたことを特徴とする内視鏡可撓管
用外皮。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001053591A JP2002253490A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 内視鏡可撓管用外皮の製造方法および内視鏡可撓管用外皮 |
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