JPH0295377A - 医療用樹脂組成物、及び医療用成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は医療用樹脂組成物（特に、ポリ塩化ビニル（Ｐ
ＶＣ’）プラスチゾル）、及び医療用成形品（例えば、
カニユーレ）の製造方法に関するものである。

口、従来技術 近年、関心手術やその他の手術の際に、体外において補
助的かつ一時的に心臓の機能を代替するための人工心臓
の開発が進められている。例えば第４図に示すように、
生体の心臓１０の右心房と肺動脈との間や、左心房と大
動脈との間に夫々すツク型血液ポンプ装置１１が連結さ
れる。

このような血液装置１１１Ｃは、血液導入管３と血液排
出管４とが上向きにかつ略平行に形成されている。そし
て、吻合（ふんどう）術によりて生体の心臓に結合され
た各カニーーレ１２と各血液導管３及び４とは、各コネ
クタ１３の両端部からその中央位置に設けたリング状フ
ランジ１４の位置まで夫々挿入される。

ところで、カニユーレ１２は、その管状先端部が前述し
たように吻合術によって生体に結合されるので、この先
端部は吻合作業が容易に行えるように、硬質であること
が望ましい。先端部は、特に、生体に不可避的に付けら
れる傷がなるべく小さくなるように、外径が小さく、か
つ、血液の流量を十分にするために内径は大きいことが
望ましい。従って、小型でかつ肉薄であることが望まれ
るので、先端部は硬質であるのがよい。

他方、生体と血液ポンプ装置との間は、カニユーレを介
して接続されるが、この接続作業及び手術の遂行を容易
にするためにはカニユーレの上記先端部以外の管状本体
は柔軟であることが望まれる。

しかしながら、抗血栓性上、カニユーレ全体が一体に成
形されているので、先端部と管状本体とは全く同一の材
料からなっていて、両者の間に物理的又は機械的性質の
差異はない。従って、上記した要求を満たすカニユーレ
はこれまで知られておらず、先端部及び管状本体はいず
れも要求される硬さ及び柔軟性を同時に満たさず、扱い
難さを我慢しながら使用しているのが現状である。

これ九対し、従来では、軟質ポリ塩化ビニル製のカニユ
ーレの先端部を塩化ビニルに対する貧溶媒（アルコール
等）に浸漬して可塑剤を抽出し、硬化させる方法がある
。しかし、この場合、抽出に伴う収縮や変形によって寸
法精度の低下や失透現象等の発生をきたすこと等の問題
がある。

以上のような問題は、カニユーレ以外にも、出血した血
液や体液の排出に用いるドレーンチューブ等においても
同様に生じる。

ハ、発明の目的 本発明の目的は、上述したカニユーレ等の医療用成形品
に対して所望の物理的又は機械的性質等を選択的に付与
する場合に好適グな成形用の樹脂組成物、及びこの樹脂
組成物を使用して医療用成形品を精度良くかつ高品度に
製造する方法を提供することにある。

二、発明の構成 即ち、本発明は、ベースポリマー（特に、ポリ塩化ビニ
ル）と可塑剤（例えば、ジー２−エチルへキシルフタレ
ート）とを含む医療用樹脂組成物（特に、ＰｖＣプラス
チゾル）において、前記ベースポリマーに対する溶解力
を実質的に有さずかつ前記可塑剤とは混合可能な有機溶
媒（例えば、合成イソパラフィン系炭化水素）を含有し
、かつこの有機溶媒は加熱硬化時に発泡を生じることな
しに十分に蒸発潜熱を奪って蒸発し得ることを特徴とす
る医療用樹脂組成物に係るものである。

また、本発明は、第１の成形部（例えば、硬質の管状先
端部）に第２の成形部（例えば、軟質の管状本体）を一
体化して連設させた医療用成形品（例えば、カニユーレ
）を製造するに際し、（ａ）ベースポリマー（特に、ポ
リ塩化ビニル）と、可塑剤（例えば、ジー２−エチルへ
キシルフタレート）と、前記ベースポリマーに対する溶
解力を実質的に有さずかつ前記可塑剤とは混合可能な有
機溶媒（例えば、合成イソパラフィン系炭化水素）（但
し、この有機溶媒は加熱硬化時に発泡を生じることなし
に十分に蒸発潜熱を奪って蒸発し得る。）とを含有する
医療用樹脂組成物（特に、ＰＶＣプラスチゾル）Ｋよっ
て、前記第２の成形部の加熱硬化（成形）時の加工温度
よりも低温で（即ち、アンダーキエアで）前記第１の成
形部を形成する工程と、 （ｂ）前記有機溶媒を含有しない医療用樹脂組成物（特
に、ＰＶＣプラスチゾル）に前記第１の成形部を接触さ
せた後に、加熱硬化処理（即ち、本キエア）によって前
記第２の成形部を形成する工程と を有する、医療用成形品の製造方法も提供するものであ
る。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図〜第３図は、カニユーレに本発明を適用した例を
示すものである。

まず、本例のカニユーレの硬質の先端部を管状本体とは
別個に成形する際に用いるＰｖＣプラスチゾルについて
説明する。

このＰＶＣグラスチゾルは、ペースポリマーであるポリ
塩化ビニル（例えば、平均粒径的１μｍの粒子状ポリマ
ー）が可塑剤中に分散したものであるが、本発明に基い
て、その分散組成物中に特定の有機溶媒を配合したこと
が特徴的である。

即ち、この有機溶媒は、ペースポリマーに対する溶解力
を実質的に有さずかつ可塑剤とは混合可能であり、かつ
成形加工時に発泡を生じることなしに十分に蒸発潜熱を
奪って蒸発（若しくは気散）し得る無毒性のものである
。但し、この有機溶媒は、成形加工（本キエア）前に、
硬質先端部の成形時のアンダーキエア（特に、８０℃以
上）の際には実質的に殆んど蒸発することがないように
、沸点範囲が選択されている。

こうした有機溶媒は低分子量のものがよく、例エバ直鎖
パラフィン系、枝分れパラフィン系、環状す７テン系、
テルペン類、芳香族炭化水素、アルコール類、グリコー
ルエーテル類等から選択される。これらの中で、特に、
沸点が６０〜２１０’Ｃの合成インパラフィンが好適で
あり、これはＦＤＡ（Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｄｒｕｇ　Ａ
ｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）承認品であって毒性も非
常に低い。但し、目的によって有機溶媒の沸点は種々選
ぶことができる。

この有機溶媒の配合量は、成形温度や成形品の肉厚等に
よって異なるが、樹脂１００重量部に対して２〜１５重
量部、特に３〜１０重量部とするのが望ましい。配合量
が少なすぎると、後述する配合効果が乏しくなり、また
多すぎると、プラスチゾルの粘度低下が著しくなって加
工した際に成形品の肉厚を大きくし難くなる。この配合
量によって、成形加工時の蒸発潜熱の奪われ方（奪われ
る量）が変化する。

本例のカニユーレは第１Ｂ図、第１Ｆ図の如く、ＰｖＣ
プラスチゾルの浸漬加工により成形するため、所望の肉
厚を得るには適切なＰｖＣプラスチゾルの粘度管理が必
要である。前述した有機溶媒はいずれも、可塑剤に比べ
て著しく粘度が低いため、プラスチゾル中の可塑剤と同
量置換すると著しい粘度低下を招き、所望の肉厚を得る
際の加工が困難となる。しかし、有機溶媒の添加により
、結果的に可塑剤の量を低減させることが可能となる。

従って、ＰＶＣプラスチゾルの粘度を調整するために、
上記したカニユーレの硬質先端部（第１の成形部に相当
）の原料ＰｖＣプラスチゾルにおいては、可塑剤の配合
量を通常量よりも少なく〃することが出来、樹脂１００
重量部に対し６０〜３０重量部（望ましくは５０〜４０
重量部）とすることが出来る。即ち、可塑剤量を少なく
することによって、通常の加工条件を変更することなく
目的とする硬質の先端部を成形することができる。

但し、この可塑剤量はあまり少ないと成形性が著しく低
下してしまう。

そして、このＰＶＣプラスチゾルには、上記した有機溶
媒を添加しているので、この有機溶媒は先端部の成形時
くはアンダーキュア状態下で所定量成形部内に残される
が、次の本キュア（管状本体の成形加工）時にはＰＶＣ
ゾル組成物中から飛散、蒸発してなくなる。この際、有
機溶媒は蒸発潜熱を十分に奪うため、先端部は昇温か抑
制されて（加熱が一時的に遅延して）再加熱による熱分
解を回避することができる。即ち、二回目の熱が加わっ
ても、管状本体の原料プラスチゾルと同様な加工（加熱
硬化）が熱分解なしに進行し、先端部、本体共に同等の
物性で高品質の成形品を精度良く（可塑剤の抽出等が不
要）作成することができる。

なお、上記の先端部の原料プラスチゾル組成物中には、
熱安定剤として例えばＣａ系、Ｚｎ系の有機複合体、金
属塩（ステアリン酸亜鉛等）が添加されている。ゾルの
熱安定性を更に向上し、強い加熱条件に耐えるようにす
るためには、Ｓｎ系、Ｃｄ系等の熱安定剤を用いるのが
良いが、医療用途であるために毒性を考慮するのがよい
。ＰｖＣの成形加工においては、樹脂の熱分解温度と加
工温度とが近接していることが多いので、上記したよう
な強力な熱安定剤を選定して添加することはこの点から
も本例のように、溶媒の潜熱を利用して再加熱による熱
分解を遅延させることは有効な熱的補助手段となる。

次に、上述したＰＶＣプラスチゾルを使用して医療用成
形品、例えばカニユーレを成形する方法を第１図につい
て説明する。

まず、第１Ａ図のようＫ、カニユーレの硬質先端部を成
形するための金型２０を用意し、この先端部近くにプラ
スチックや金属製のリング２１を嵌め、固定する。

次いで第１Ｂ図のように、金を２０を所定温度（通常１
４０〜２００℃）に加熱しておいて、その下端部を容器
２４内の上述した有機溶媒含有のＰｖＣプラスチゾル組
成物２３中く浸漬（ディッピング）する。

そして、まず第１Ｃ図のようＫ、金型２０の熱によって
ゲル化したポリ塩化ビニルの薄層２２を金型２０の表面
に形成した後、プラスチゾル組成物２３から引出して所
定時間静置し、更に付着している余分なプラスチゾルの
たれ切り（振り落し）を行う。

こうした加熱とディッピングの操作を繰り返して第１Ｃ
図のようにポリ塩化ビニルのコーテイング膜３２を所定
の厚さに形成する。

次いで、コーテイング膜３２を加熱硬化（キユアリング
）した後、冷却して第１Ｄ図のよう罠コーティング膜３
２を型２０から抜去する。但し、上記キユアリングは十
分には行わず、１３０〜１５０℃に１０分間程度加熱し
て不完全なキユアリング状態としておく。即ち、次の本
キエア（第１Ｇ図参照）の温度よりも低い温度で予備加
工（アンダーキエア）を行い、本キエアの際に取扱い上
で支障のない機械物性は付与させておく。この場合、ア
ンダーキエアは、プラスチゾル組成物２３中の有機溶媒
の沸点前後若しくは沸点より少し低い温度で短時間に行
い、目的とする硬質の先端部３２を成形する。

仮にこの時点で完全にキユアリングすると、有機溶媒が
蒸発してしまい、後の管状本体を形成する過程でその時
に使用する金型の再加熱によって分解してしまうからで
ある。

上記のアンダーキエア後罠、金型２０を離型すること罠
より、第１Ｄ図のように先端部には、心た、切断加工で
、脱血の際に心房等の内壁がカニユーレ先端口に吸引さ
れて流量が低下するのを防ぐための側孔１６が形成され
る。但し、この側孔１６は製造の最終段階で形成するこ
ともできる。

上記のプラスチゾル組成物２３の組成は例えば次の通り
である。

ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）プラスチゾル（ペースポリマ
ー）　　　　　：　１００重量部ジー２−エチルへキシ
ルフタレート（可暖剤）：４０重量部 合成イソパラフィン炭化水素（有機溶媒）：　５重量部 カルシウム−亜鉛系熱安定剤：　３重量部次に、第１Ｅ
図に示すように、円柱状金型３６を先端部３２中に嵌入
し、固定する。金型３６は高磁性材料からなる部分３６
ａと低磁性材料からなる部分３６ｂとからなり、先端部
３２は高磁性材料からなる部分３６ａに隣接するように
して低磁性材料からなる部分３６ｂに嵌められる。低磁
性材料からなる金型部分３６ｂは、金属に替えてセラミ
ックス族としてもよい。

次に、第１Ｆ図に示すように、高磁性材料からなる部分
３６ａを下にして金型３６を、容器３８内に収容された
ポリ塩化ビニルのプラスチゾル３７中に浸漬する。この
とき、先端部３２の下端側の一部が僅かにプラスチゾル
３７中に浸漬されるようにする。次に、容器３８の外側
に配設されたコイル３９によって金型の高磁性材料部分
３６ａを高周波誘導加熱する。金型の高磁性材料部分３
６ａは高周波誘導加熱によって表面層が急速に昇温し、
金型の高磁性材料部分３６ａに接する領域でプラスチゾ
ル３７がゲル化して、図中−点鎖線で示すようにゲル化
層３４が形成される。ゲル化層３４は後述するキユアリ
ングを経て管状本体となる。

この際、先端部３２はアンダーキエア状態にあるため、
ゲル化層３４が先端部（下端）Ｋ固着し易くなっている
。

ここで使用するプラスチゾル３７の配合及び高周波誘導
加熱の条件は次の通りである。

ボＩＪ塩化ビニル（ＰＶＣ）プラスチゾル（ベースポリ
マー＞　　　　　：　ｉｏｏ重量部ジー２−エチルへキ
シルフタレート（可塑剤）二８０重量部 カルシウム−亜鉛系熱安定剤：　　３重量部コ　　イ　
　ル　　　１２巻 印加電圧　２００Ｖ 電　　流　０．３〜８Ａ（この例では０．５Ａ）周波数
４００ＫＨｚ 加熱時間　１０〜３０分間（この例では１５分間）次に
、第１Ｇ図のように、金型３６をプラスチゾル３７から
引出す。そして、たれ切りを行ってから１８５℃に２０
分間加熱して付着したゲル化層３４をキユアリング（本
キエア）して成形部３３を形成すると共に、先端部３２
を完全にキユアリングする。このキユアリングは、金凰
３６を強磁性材料からなる円筒中に配置させてこの円筒
を高周波誘導加熱することによって遂行してもよく、高
周波誘導加熱と熱風による外部からの加熱とを併用して
もよい。

この本キュアにおいては、先端部３２は先のアンダーキ
エアに加えて２回目の加熱（しかもより高温）を受ける
が、この際、先端部３２には上述した有機溶媒が含有さ
れているので、本キーア時の熱でその有機溶媒が蒸発し
て十分な潜熱を奪いこれによって先端部３２への加熱を
一時的に遅延（菊しくは緩やかに）する効果が得られる
。従って、本キュア時には、成形部（即ち、管状本体）
３３と同様なキエアが先端部３２に対して熱分解を伴な
うことなしに進行し、完全な硬化成形部にすることがで
きる。このため、成形部３２は成形部３３と同等の機械
的、物理的性質を有したものとなる。仮に、先端部３２
の加熱硬化を抑えるために本キュアな緩和すると本体成
形部３３の硬化が不十分となり、逆に、本キエアの条件
では先端部３２が加熱硬化しすぎて分解を生じてしまう
が、これは本発明の上述した有機溶媒の存在によって解
消され、成形部３２．３３ともに満足できる硬化状態と
なる。

上記した本キュア後は、金ｍ３６を外し、金製端面に付
着した余分な部分３３ａをカットすると第１Ｈ図に断面
図で、第２図に斜視図で示すようなカニー−レ３１が得
られる。先端部３２と管状本体３３とは、硬さと柔軟性
が異なるのみで同種のポリ塩化ビニルを材料としている
ので、互いに強固に固着し合りている。

なお、先端部形成用の金凰（第１Ａ図の２０）に第１Ｅ
図の金型３６の低磁性材料部分３６ｂを使用し、共通の
金型３６を使用して前工程と後工程とで先端部３２と管
状本体３３とを順次形成しても良い。この場合は、先端
部の最先端及び側孔１６は最終工程で設ける。

先端部３２の後端縁部には管状本体３３の先端縁部が覆
うようにしてこの部分に環状突部４５が形成される。つ
ば部１５に加えて環状突部４５が形成されることにより
、次のような利点がもたらされる。

カニユーレは、生体に結合する際、第３図に示すように
、生体（例えば心房壁）５０をメスで切開し、この切開
部に先端部３２を挿入し、糸５４で締めてカニユーレ３
１を結８ｉ！−（けっさつ）して漏血な止める。このと
き、つば部１５が心房壁５０に内側から密着してカニー
−レ３１の抜は防止に効果的に作用する一方、糸５４に
よってカニユーレ３１が堅固に心房壁５０に結合（吻合
）される。

つば部１５の後方に形成された環状突部４５は、つば部
１５と共に心房壁５０の切開部分５０ａを挟むようにし
て位置し、環状突部４５とつば部１５とによりて結合後
のカニユーレ３１の位置ずれが防止され、カニユーレは
常に正確に位置することになり、手術が安全に遂行され
る。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形可能である。

例えば、上述のＰｖＣのプラスチゾルの組成や配合比は
種々変更してよく、ペースポリマーは塩化ビニルと他の
モノマーとの共重合体としたり、ポリ塩化ビニルと他の
ポリマーを併用したり或いはポリ塩化ビニル以外であっ
てよく、可塑剤も公知の他の可塑剤（例えばジオクチル
アジペート等）を使用してよい。添加する有機溶媒は、
上述した性質を有する比較的低分子量、低沸点のものの
中から種々選択できる。上述の先端部と管状本体とは互
いに強固に固着させるために、両者の材料は同種のもの
とするのが望ましい。

また、上述したような金型の加熱とディッピングとの繰
り返しに替えて、プラスチゾルなモールドに注型してカ
ニー−レ先端部を製造しても良い。

また、本体の成形時の加熱も急速加熱できる他の適宜の
方法によることができる。

上述の例は、カニユーレの製造に本発明を適用した例で
あるが、カニユーレ以外のカテーテルその他の医療用導
管の製造にも同様に本発明を適用できる。また、管状体
以外にも、例えばシート状体同士を一体化したもの（一
方が硬質で他方が軟質のもの）や、硬質成形部の表面を
軟質成形部で部分的に覆ったもの（二次加工によるコー
テイング物）等にも適用してよい。

へ、発明の作用効果 本発明は上述の如く、ペースポリマーを溶解せずかつ可
塑剤とは混合可能で加熱硬化時に発泡せずに十分な潜熱
を奪って蒸発する有機溶媒を樹脂組成物に含有させてい
るので、成形加工時に上記有機溶媒による潜熱除去作用
で成形部は昇温か抑制されて（加熱が一時的に遅延して
）加熱による熱分解を回避することができる。このこと
は特に第１成形部に連設して第２成形部を形成する際に
有効であり、第１成形部の成形材料中に上記有機溶媒を
含有させてお（ことによって、第２成形部の硬化時に再
び第１成形部に熱が加わっても、第１成形部の昇温か抑
制されて第２成形部と同様な加工（加熱硬化）が熱分解
なしに進行し、画成形部共に同等の物性の高品度の成形
品を精度良く作成することができる。しかも、第１成形
部は上記の有機溶媒の含有によって硬質のものに加工す
ることが容易となり、第２成形部の方は軟質にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１圀〜第３図は本発明の実施例を示すものであって。 第１人図、第１Ｂ図、第１Ｃ図、第１Ｄ図、第１Ｅ図、
第１Ｆ図、第１Ｇ図、第１Ｈ図はカニユーレの製造方法
の主要段階を順次示す各要部断面図、 第２図はカニユーレの斜視図、 第３図はカニユーレを生体に結合した時の要部断面図 である。 第４図は血液ポンプ装置の使用状態を示す概略図である
。 なお、図面に示された符号に於いて、 １５・・・・・・・・・・・・つば部 １６・・・・・・・・・・・・ ２０．３６・・・ ２３．３７・・・ ３１　・・・・・・・・・・・・ ３２・・・・・・・・・・・・ ３３・・・・・・・・・・・・ ３６ａ・・・・・・・・・ ３９・・・・・・・・・・・・ ４５・・・・・・・・・・・・ である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ペースポリマーと可塑剤とを含む医療用樹脂組成物
   において、前記ペースポリマーに対する溶解力を実質的
   に有さずかつ前記可塑剤とは混合可能な有機溶媒を含有
   し、かつこの有機溶媒は加熱硬化時に発泡を生じること
   なしに十分に蒸発潜熱を奪って蒸発し得ることを特徴と
   する医療用樹脂組成物。 ２、第１の成形部に第２の成形部を一体化して連設させ
   た医療用成形品を製造するに際し、（ａ）ペースポリマ
   ーと、可塑剤と、前記ペースポリマーに対する溶解力を
   実質的に有さずかつ前記可塑剤とは混合可能な有機溶媒
   （但し、この有機溶媒は加熱硬化時に発泡を生じること
   なしに十分に蒸発潜熱を奪って蒸発し得る。） とを含有する医療用樹脂組成物によって、前記第２の成
   形部の加熱硬化時の加工温度よりも低温で前記第１の成
   形部を形成する工程と、 （ｂ）前記有機溶媒を含有しない医療用樹脂組成物に前
   記第１の成形部を接触させた後に、加熱硬化処理によっ
   て前記第２の成形部を形成する工程と を有する、医療用成形品の製造方法。