JPS6023623B2 - 医療器材樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、医療器材用樹脂組成物、とくに血液や輪液
等を保存するための器材を構成するに適した樹脂組成物
に関するものである。

医療用器材としては、例えば血液を運搬したり保存した
りするために、血液バッグが使用これ、又腎臓障害の患
者に対し人工腎臓による透析を行なうに際し、血液回路
用チューブが使用される。

血液バッグや血液回路用チューブは血液に永く接触して
も、血液を何等変質させないことを必要とし、血液中に
異物を移行させたり、血液中の成分を吸収したりするも
のであってはならない。又、血液バッグは内容物である
血液を外側から正確に観察できる透明性、自在に変形し
得る柔軟性、血液が入れられた状態で吊り下げられるさ
し、永久に伸び歪みが殆んど生じなし、耐クリーブ性を
具備しなければならない。血液回路用チューブにおいて
も、同様に透明性、柔軟性、耐クリープ性を備えている
ことが要求される。従来、血液バッグや血液回路用チュ
ーブには、塩化ビニル樹脂にジオクチルフタレートが大
量に添加された組成物が成形材料として使用されて釆た
。

この組成物は柔軟性、透明性等の点ではすぐれているが
、組成物中に含有されているジオクチルフタレートが血
液中に溶出し、ひいては、体内に吸収蓄積されていくこ
とが欠点とされた。また、ジオクチルフタレートが大量
に添加された組成物からなる血液バッグではエチレンオ
キサィドガスによる滅菌処理が行なわれることがあるが
、このような場合にエチレンオキサィドを吸収、保留し
易い性質があり、滅菌処理後容易にエチレンオキサィド
を除去し得ない欠点をも有していた。本発明者らはジオ
クチルフタレートを含有する塩化ビニル樹脂組成物の有
する欠点を改良すると共に、優れた柔軟性と透明性、優
れた耐クリープ性などの機械的強度を有し、又、反溌弾
性に富み、医療器材成形用樹脂に適した組成物を鋭意検
討した結果、エチレン−酢酸ビニル共重合体に塩化ビニ
ルをグラフト重合させて得られるグラフト共重合体と熱
可塑性ウレタンェラストマーを組み合わせることによっ
て所望の性質が得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明の要旨は １ 酢酸ビニルの共重合成分量が５０乃至８の重量％で
あるエチレン−酢酸ビニル共重合体に、塩化ビニルをグ
ラフト重合させて得られるグラフト共重合体と、熱可塑
性ウレタンェラストマーからなることを特徴とする、医
療器材用樹脂組成物２ 酢酸ビニルの共重合成分量が５
０乃至８の重量％であるエチレン−酢酸ビニル共重合体
に、塩化ビニルと一般式（但し、式中Ｘ は水素原子又はメチル基、Ｙは水素原子又は炭素数１乃
至１８個のアルキル基である。

）で示される単量体とをグラフト重合させて得られるグ
ラフト共重合体と、熱可塑性ウレタンェラストマーから
なることを特徴とする、医療器材用樹脂組成物、に存す
る。次に本発明医療器材用樹脂組成物について更に詳細
に説明する。

本発明におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下Ｅ
ＶＡと略称する。

）は、酢酸ビニルの共重合成分量が５０乃至８０％（以
下％は重量％を示す。）の範囲に定められる。これは酢
酸ビニルの共重合成分量がこの範囲外にあるときは、得
られた樹脂組成物が透明性や柔軟性に欠けるか、又は溶
血や細胞毒性を示し、医療器材用樹脂組成物としては、
不適なものしか得られないからである。ＥＶＡは通常、
懸濁重合、乳化重合、高圧重合によって得られている。
しかしＥＶＡは、そのま）では引裂強度、抗張力等に欠
けているため、脆弱であって、医療器材を成形するため
の樹脂としては到底使用に耐えない。そこで本発明にお
いては、ＥＶＡに塩化ビニルをグラフト重合させて得ら
れるグラフト共重合体とするか、ＥＶＡに塩化ビニルと
一般式（但し式中×は水素原子又はメチ ル基、Ｙは水素原子又は炭素数１乃至１８個のアルキル
基である。

）をグラフト重合させて得られるグラフト共重合体とす
ることにより医療器材用樹脂組成物の構成成分としての
使用に適した機械的強度を付与し、更に反溌弾性、透明
性、柔軟性等を付与している。ＥＶＡとしては、懸濁重
合により得られるもの、特に水性懸濁重合により得られ
るものが適している。

懸濁重合により得られるＥＶＡを使用する場合に、医療
器材用樹脂組成物の構成成分として最適のグラフト共重
合体が得られ、溶血性や細胞毒性を示さないものが得ら
れる。グラフト共重合体中の塩化ビニルのグラフト共重
合成分量は３０乃至９０％とされるのが好適であり、グ
ラフト共重合体中の塩化ビニルの量が９０％を越すと、
得られたグラフト共重合体を成分とする組成物を使用し
て医療器材を成形しても、柔軟性に劣るものとなり、又
３０％より少し、と得られたグラフト共重合体を成分と
する組成物を使用して医療器材を成形しても該成形体が
ブロッキングを示すと共に強度的にも劣るものとなりや
すい。

酢酸ビニル含量が５０乃至８０％のＥＶＡの存在下で塩
化ビニルをグラフト重合させるには、例えばＥＶＡ、塩
化ピニル、水、分散剤等を混合し、水性懸濁液として、
ラジカル重合開始剤を用いて反応させる。分散剤として
は、例えば、ケン化度７０〜９０モル％の部分ケン化ポ
リ酢酸ビニル、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリ
アクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン等が用い
られる。ラジカル重合開始剤としては、ラウロイルパー
オキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイソ
ブチロニトリル、ｔーブチルパーオキサィドカーボネー
ト等が用いられる。これら分散剤及び重合開始剤は、従
来より塩化ピニルの水性懸濁重合に用いられており、本
発明においてもこれらを含めこの技術分野において従来
から用いられているものが、特に制限なく適宜用いられ
る。

尚、上記グラフト重合の際、重量温度は、５５〜７００
０が好ましい。このようにして水性懸濁液中、ＥＶＡに
塩化ピニルをグラフト重合させた後、沈降させ、脱水、
乾燥して、グラフト共重合体を得るのであるが、該グラ
フト共重合体中に含まれる分散剤の量は、０．５％以下
、好ましくは０．１％以下が良い。該グラフト共重合体
中の分散剤の量が０．５％を越すと、得られたグラフト
共重合体を構成成分とする組成物を使用して医療器材に
成形した場合、該成形体より分散剤が溶出し溶血性及び
細胞毒性を示しやすい。尚、本発明におけるグラフト共
重合体は、塩化ビニルの他に該塩化ピニルと共重合し得
る他の単量体、例えばエチレン、プロピレンのようなび
−オレフィン酸、酢酸ビニル、ステアリン酸ビニルのよ
うなビニルェステル類、メチルビニルヱーテル、セチル
ビニルエーテルのようなビニルエーテル類等をグラフト
重合成分として含有していてもよい。これら他の単量体
は、得られるグラフト共重合体からの成形体の柔軟性や
透明性を損わせないように、２０％以下の割合で含有し
ていてもよい。更に、本発明においては、ＥＶＡに塩化
ビニルと、一般式（但し、式中×は水素原 子又はメチル基、Ｙは水素原子又は炭素数１乃至１８個
のアルキル基である。

）で表わされる単量体とをグラフト重合させて得られる
グラフト共重合体が組成物の構成成分とされてもよい。
前記一般式で表わされる単量体としては、例 えばアクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、
メチルメタクリレートｔブチルアクリレ−ト、ブチルメ
タクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−
エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルアクリレー
ト、ステアリルメタクリレート等のアクリル酸ェステル
、メタクリル酸ェステル等である。

前記単量体は、塩化ビニル１に対し０．０１乃至１の重
量比で使用されるのが好適である。又前記単量体は、塩
化ビニルと共にグラフト重合の開始前に一括添加するか
、重量中に連続添加するか、分割添加してもよく、前述
と同様、ＥＶＡ存在下の懸濁重合によってグラフト重合
を行なわせることができる。塩化ビニル及び前記単量体
はＥＶＡにランダム重合されているグラフト共重合体と
なる。

そして前記単量体が塩化ビニルと共にＥＶＡにグラフト
重合されることによって、塩化ビニルだけがＥＶＡにグ
ラフト重合される場合に比して透明性が一段とすぐれた
ものが得られる。前記単量体はグラフト共重合体中のグ
ラフト重合成分として５％程度含有されるのがよく、又
塩化ビニルはグラフト重合成分として４０〜４５％程度
含有されるのが好適である。ＥＶＡに塩化ビニルをグラ
フト重合させて得られるグラフト共重合体、及び、ＥＶ
Ａに塩化ビニルと前記単量体をグラフト重合させて得ら
れるグラフト共重合体はいずれもそれ自体として透明性
、柔軟性にすぐれ、又溶皿性や細胞毒性を示さないもの
となり、医療器材を成形する為の樹脂としての適性を有
しているものであるが、変形を受けた際に速やかに元に
戻る性質すなわち反綾弾性にや）欠けており、又持続的
な荷重に対する伸びすなわちクリープ歪みをや）生じや
すい欠点が存している。

そこで本発明者等は前記グラフト共重合体の有する長所
を損なうことなく、反溌弾性に富み、クリープ歪みを生
じない組成物を得るために検討を重ねた結果、熱可塑性
ポリウレタンェラストマーを前記グラフト共重合体と併
用することによってすぐれた反溌弾性を有し、耐クリー
プ性を有することを見出すに至った。

熱可塑性ポリウレタンェラストマ−とは、ウレタン結合
を有する熱可塑性の線状重合体であって常温でゴム状弾
性を有するものをいう。

本発明に使用される熱可塑性ポリウレタンェラストマー
は、イソシアネートとして、２，４−トルエンジイソシ
アネート、２，６ートルエンジイソシアネート、４，４
′ージフエニルメタンジイソシアネート、１，５ーナフ
タレンジイソシアネート、Ｗ，Ｗ，ｍ−キシリレンジイ
ソシアネ−ト、ｗ，ｗ′，ｐーキシリレンジイソシアネ
−ト等が用いられ、ィソシアネートと反応する化合物の
タイプによって、エーテル系、ェステル系、の二つに大
別される。

エーテル系熱可塑性ポリウレタンとしては、ジオール成
分としてポリテトラヒドロフラン、１，４ーブタンジオ
ール、１，４ーシスブテンジオール、ポリプロピレング
リコール、ポリオキシプロピレングリコール等が使用さ
れる。ェステル系熱可塑性ポリウレタンとしては、上記
のジィソシアネートと反応する化合物として、アジピン
酸とエチレングラィコールからなるポリエステル、ボリ
テトラメチレンアジベート、カプロラクトンとブタンジ
オールからなるポリエステル、ポリカプロラクトン等が
使用される。熱可塑性ポリウレタンェラストマーとして
は、上記のエーテル系、ェステル系のいずれもが使用で
きるが、エーテル系熱可塑性ポリウレタンェラストマー
が特に好適であり、耐水性、広い範囲のｐＨ値に亘つて
安定な耐薬品性を備えた組成物を得ることができる。

グラフト共重合体に対する熱可塑性ポリウレタンェラス
トマーの混合比率は、グラフト共重合体１０の重量部に
対し５乃至８０重量部の範囲にされるのが好適である。

グラフト共重合体に熱可塑性ポリウレタンェフストマー
を混合するには、例えばミキシングロ−ル、押出演練機
等を使用して熱可塑性ポリゥレタンェラストマーを溶融
濠練してグラフト共重合体に均一に混合させる通常の方
法を適用しうる。尚、本発明において、得られた組成物
の熱安定性、耐老化性を改善するために血液等に有害な
影響を及ぼさない範囲内で従来知られている安定剤や可
塑剤を樹脂組成物中に配合してもよい。安定剤としては
、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛
、ステアリン酸バリウム等であり、可塑剤としてはェポ
キシ化大豆油、ジオクチルフタレート等を用いることが
できる。さらに、得られたグラフト共重合体は、これと
相溶性を有する塩化ビニル樹脂、塩化ビニルーェチレン
共重合体、エチレンーー酸化炭素−酢酸ビニル共重合体
等を含有していてもよい。普通、これらの樹脂はグラフ
ト共重合体の２０％以下とされる。本発明によれば、柔
軟性、透明性に優れ、漆血性、細胞毒性を示さないのみ
ならず、優れた反溌弾性、耐クリープ性を有し医療器材
を成形するに適した組成物を得ることができる。又本発
明医療器材用樹脂組成物においては、従来の欧質塩化ビ
ニル樹脂組成物のように、塩化ビニル系樹脂にジオクチ
ルフタレート等の低分子可塑剤、ポリエステル、ポＩＪ
ウレタン等の高分子可塑剤を多量に添加する必要がない
ので成形体よりの可塑剤の溶出を実質的になくすことも
でき、成形加工上の問題を生じないものとすることがで
きる。

従って、本発明の樹脂組成物はカテーテル、輸血や輸液
用のチューブ、血液バック、輸液バック等の医療器材の
成形に好適に用いることができるものである。

以下に本発明の実施例を挙げる。

実施例中に「部」とあるのは重量部を意味する。尚実施
例における各試験は次の通り行なった。

溶出物によるＫＭｎ０４消費量：紬断チューブ３０夕、
蒸溜水３００の‘を１２１℃で３分間煮沸後、室温迄冷
却したものを試験液とし、この試験液２０の‘に０．０
１ＮのＫＭｎ０４液２０の‘及び希硫酸１．０のＺを加
え３分間煮沸し、冷却後ＫＩＯ．１夕を加え、０．０１
Ｎのチオ硫酸ナトリウム液で瓶定した。

別に空試験液２０の‘を用い、同様に操作し両者のＫＭ
ｎ０４液の消費量の差を測定値とした。

尚規格値は１．０叫以下である。溶皿性試験： 日本薬局方「一般試験法」のなかの輸液用プラスチック
容器試験法に準拠して行なった。

クランプ綿付部の変形回復性：チューブの外側からクラ
ンプで縦付けたま）一定時間放置した後、クランプを取
外し、扇平化したチューブが元の形状に復帰するまでの
時間を測定した。

クランプにより緒付ける際の荷重はチューブの長さ方向
に沿って７％の幅の部分に２ｋ９の負荷が与えられるよ
うに設定した。実施例 １〜２蝿伴機付きオートクレー
プに純水１７０部、分散液としてヒドロキシプロピルメ
チルセルロース０．５部及びメチルセルロース０．５部
を加えて溶解させ、次に懸濁重合により得られた酢酸ビ
ニル含量６０％のＥＶＡ４５部を加え、オートクレープ
内を窒素置換した後、塩化ビニル５５部を加え、縄拝し
ながらオートクレープ内の温度を５０ｑＣにまで高めて
ＥＶＡを塩化ビニルに溶解させた。

この後、ラウロィルパーオキサィド０．１部を加え蝿拝
して懸濁液とし、７０ｑｏで６時間反応させた。・この
後、未反応塩化ビニルを除去し残った懸濁液を脱水して
グラフト共重合体を分離し乾燥した。このようにして得
られたグラフト共重合体は塩化ビニルの共重合成分量が
５０％、ＥＶＡの共重合成分量が５０％であった。上記
グラフト共重合体１０の織こ対し、熱可塑性ウレタンェ
ラストマーを１礎都（実施例１）、２０部（実施例２）
の割合で混合した。熱可塑性ウレタンェラストマーとし
ては４，イージフェニルジイソシアネート及びポリプロ
ピレングリコールを反応せしめて得られた重量体を使用
した。

更に熱安定剤としてステアリン酸カルシューム及びステ
アリン酸亜鉛をそれぞれ０．５部及び０．１部及びェポ
キシ化大豆油５部を添加し、ミキシングロールを用いて
１５０ｑｏ、５分間混練した後、ロールシートを作成し
「これよりべレットを得た。

なお比較の為に熱可塑性ウレタンェラストマーを加えな
いグラフト共重合体単独のべレツトを用意した。これら
のべレットを用いて外径７．０ｍ／ｍ、内径４．６ｍ／
ｍのチューブを押出成形により成形し、綾出物によるＫ
Ｍｎ０４消費量及び溶皿試験を行なつた。

−更に柔軟性を評価
するために０００、２０ｑ０でのショアー硬度を測定し
、反綾弾性及び耐クリープ性を評価するためにクランプ
締付部の変形回復性を評価した。

以上の結果を第１表の実施例１，２の欄に示す。

尚これとは別にグラフト共重合体単独のべレットから成
形したチューブについて同機の試験を行なった結果、溶
出物によるＫＭｎ０４消費量は０．４肌‘、溶血試験に
おける溶血はなかった。

又ショアー硬度は７６（０００）、５０（２０℃）であ
り、クランプ縦付後の変形回復性は緒付け放置時間１時
間で３び分、５時間で１２０分であった。第１表よりグ
ラフト共重合体に熱可塑性ウレタンェラストマーを加え
ることによって溶出液中のＫＭｎ０４還元物質の増加お
よび溶血性は殆んど認められず医療器材用樹脂組成物と
して適当なものであることが認められた。

又、熱可塑性ウレタンェラストマ−の添加が充分な柔軟
性を与え、且つクランプ縦付け部の変形回復の所要時間
の短縮に極めて効果的であることが明らかとなった。又
、上記組成物から成形されたチューブは極めて透明性に
優れ、かつ着色は全く認められなかった。実施例 ３〜
４ 懸濁重合により得られた酢酸ビニルの共重合成分量６０
％のＥＶＡ４５部に塩化ビニル５碇部、２ーェチルヘキ
シルアクリレートを５部を加えた以外は実施例１〜２と
同様にしてグラフト重合を行ない、塩化ビニルグラフト
共重合成分量４５％、２−エチルヘキシルアクリレート
のグラフト重合成分量５％、ＥＶＡの共重合成分量５０
％からなるグラフト共重合体を得た。

このグラフト共重合体に実施例１〜２と同機に熱可塑性
ウレタンェラストマー１碇郡（実施例３）、２礎部（実
施例４）を加え、混糠後べレットを作成し、これを用い
てチューフを押出成形した。得られたチューブについて
実施例１〜２と同様の試験を行なった結果を第１表の実
施例３，４の欄に示す。第１表の実施例３，４の結果か
ら塩化ビニル及び２エチルヘキシルアクリレートがグラ
フト重合されたグラフト共重合体に熱可塑性ウレタンェ
ラストマーを加えたものは溶出液中のＫＭｎ０４還元物
質の増加および溶血・性が殆んど認められず、医療用器
材を成形する為の樹脂組成物として適当なものであるこ
とが認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酢酸ビニルの共重合成分量が５０乃至８０重量％で
   あるエチレン−酢酸ビニル共重合体に、塩化ビニルをグ
   ラフト重合させて得られるグラフト共重合体と、熱可塑
   性ウレタンエラストマーからなることを特徴とする、医
   療器材用樹脂組成物。 ２ エチレン−酢酸ビニル共重合体が懸濁重合により得
   られたものである、特許請求の範囲第１項記載の医療器
   材用樹脂組成物。 ３ グラフト共重合体の、塩化ビニルのグラフト重合成
   分量が３０乃至９０重量％である、特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の医療器材用樹脂組成物。 ４ 酢酸ビニルの共重合成分量が５０乃至８０重量％で
   あるエチレン−酢酸ビニル共重合体に、塩化ビニルと一
   般式▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｘは水素 原子又はメチル基、Ｙは水素原子又は炭素数１乃至１８
   個のアルキル基である。 ）で表わされる単量体とをグラフト重合させて得られる
   グラフト共重合体と、熱可塑性ウレタンエラストマーか
   らなることを特徴とする、医療器材用樹脂組成物。５
   エチレン−酢酸ビニル共重合体が懸濁重合により得られ
   たものである、特許請求の範囲第４項記載の医療器材用
   樹脂組成物。 ６ 塩化ビニルと、前記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表 わされる単量体がエチレン−酢酸ビニル共重合体にラン
   ダム重合されているグラフト共重合体である、特許請求
   の範囲第４項又は第５項記載の医療器材用樹脂組成物。 ７ 熱可塑性ポリウレタンエラストマーが、エーテル系
   熱可塑性ポリウレタンエラストマーである、特許請求の
   範囲第４項から第６項のいずれか記載の医療器材用樹脂
   組成物。