医疗器具用弹性体成型体的制作方法
【专利摘要】本发明的医疗器具用弹性体成型体具有弹性体材料，该弹性体材料含有至少1种非烯烃系弹性体，该弹性体成型体的熔点高于其玻璃化转变温度，而且所述玻璃化转变温度在40℃～80℃的范围内。
【专利说明】医疗器具用弹性体成型体
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗器具用弹性体成型体。
[0002]本申请主张基于2012年04月20日在日本申请的日本特愿2012-096582号的优先权，在本说明书中援用其内容。
【背景技术】
[0003]构成内窥镜、导管等医疗器具的部件大多使用了具有可挠性的弹性体成型体。作为弹性体成型体，常将软质弹性体进行成型来进行使用。作为软质弹性体，从例如撕裂强度、拉伸强度和热熔接性等医疗器具用途所要求的材料特性的方面出发，使用了热塑性的聚氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性体等非烯烃系弹性体。然而，这种弹性体成型体存在表面发粘而脱模性差，在脱模时容易发生变形的问题。
[0004]作为改善成型体的脱模性的方法，有混配脱模剂的方法、在表面设置脱模性良好的树脂层的方法等。例如专利文献I中公开了一种复合成型体，其中，将混配链烷烃系油等从而提高了脱模性的苯乙烯系热塑性弹性体层用作表层材料。然而所述方法存在着会损害非烯烃系弹性体的材料特性的缺点，并不优选适用于医疗器具用途。例如使用烯烃系的苯乙烯系热塑性弹性体层作为表层材料时，拉伸强度、撕裂强度等受损，而且无法得到热熔接性。另外，非烯烃系弹性体与苯乙烯系弹性体的密合性弱，在制成复合成型体时还存在层间密合性差而容易产生剥离的问题。因此，要求在不损害非烯烃系弹性体材料自身的特性的前提下改善脱模性。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I日本国专利第2886114号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]本发明是鉴于上述情况而完成的，本发明的目的在于提供一种作为医疗器具用而有用的弹性体成型体，该弹性体成型体在不损害非烯烃系弹性体的材料特性的前提下提高了脱模性。
[0010]用于解决问题的手段
[0011]本发明人反复进行了深入研究，结果发现，以往的医疗器具用弹性体成型体中使用的软质非烯烃系弹性体的玻璃化转变温度相当低，为-10°c~-50°c左右，因此，脱模时的成型体的表面温度(与成型模的温度同等，通常为室温左右)为远高于玻璃化转变温度的温度，使脱模性下降。基于这些见解而进一步进行反复研究，结果发现，通过使构成弹性体成型体的非烯烃系弹性体自身的玻璃化转变温度在特定范围内，可以维持材料特性，同时改善脱模性。
[0012]本发明基于上述见解，具有如下实施方式。[0013]根据本发明的第I实施方式，本发明涉及一种医疗器具用弹性体成型体，其具有弹性体材料，该弹性体材料含有至少I种非烯烃系弹性体，该弹性体成型体的熔点高于其玻璃化转变温度，而且所述玻璃化转变温度在40°C~80°C的范围内。
[0014]根据本发明的第2实施方式，在上述第I实施方式中，所述非烯烃系弹性体可以为热塑性。
[0015]根据本发明的 第3实施方式，在上述第I实施方式或上述第2实施方式中，所述非烯烃系弹性体可以包括聚氨酯系弹性体。
[0016]根据本发明的第4实施方式，在上述第I实施方式至上述第3实施方式的任一种实施方式中，该弹性体成型体可以含有无机填充剂。
[0017]根据本发明的第5实施方式，在上述第I实施方式至上述第4实施方式的任一种实施方式中，该弹性体成型体可以被成型为筒状。
[0018]根据本发明的第6实施方式，在上述第I实施方式至上述第5实施方式的任一种实施方式中，该弹性体成型体可以用于内窥镜。
[0019]根据本发明的第7实施方式，在上述第I实施方式至上述第6实施方式的任一种实施方式中，该弹性体成型体的根据JIS K6253测定的硬度计硬度可以为95A以下、根据JIS K6251测定的拉伸强度可以为12Pa以上、根据JIS K6252测定的撕裂强度可以为40kN/m以上。
[0020]发明效果
[0021]根据上述各实施方式，可以提供一种作为医疗器具用而有用的弹性体成型体，该弹性体成型体在不损害非烯烃系弹性体的材料特性的前提下提高了脱模性。
【具体实施方式】
[0022]以下详细说明本发明。
[0023]本发明的一种实施方式涉及的医疗器具用弹性体成型体(下面有时仅称作成型体)包含弹性体材料，该弹性体材料含有至少I种非烯烃系弹性体，该弹性体成型体的熔点高于玻璃化转变温度，而且具有在40°C~80°C的范围内、优选为45°C~75°C的范围内的玻璃化转变温度(以下记作Tg)。
[0024]若成型体的Tg为40°C以上，则脱模时的成型模的温度(通常为室温左右)充分低于Tg。因此成型体表面的发粘少、脱模性良好，且成型体的外观良好。另外,若TgS8(rc以下，则例如可挠性、撕裂强度、拉伸强度、热熔接性等医疗器具用途所需要的物性充分良好。
[0025]进一步，在本发明的一种实施方式中，通过使构成弹性体成型体的非烯烃系弹性体自身具有在40°C~80°C的范围内的Tg，即使在仅由非烯烃系弹性体构成的情况下也可以得到充分的脱模性。因此，不需要为了提高脱模性而混配非烯烃系弹性体以外的成分，从而可以防止因混配上述成分而导致的材料特性下降。
[0026]成型体具有2个以上Tg时，至少I个Tg在40°C~80°C范围内即可，也可以具有40°C~80°C范围外的Tg。
[0027]成型体和非烯烃系弹性体的Tg可以利用差示扫描量热计(DSC)进行测定。
[0028]成型体由2种以上成分构成的情况下，在所含有的非烯烃系弹性体的熔点以上的温度(含有2种以上非烯烃系弹性体时为最高的熔点以上的温度)混炼各成分，得到混炼物，对该混炼物的Tg进行测定。
[0029]作为构成弹性体材料的非烯烃系弹性体，可以举出橡胶(热固性弹性体)、热塑性弹性体。
[0030]作为非烯烃系的橡胶、热塑性弹性体，分别可以举出聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、丙稀酸系、有机娃系等。
[0031]这些非烯烃系弹性体既可以单独使用任一种，也可以合用2种以上。
[0032]这些非烯烃系弹性体既可以使用通过公知的合成方法合成的物质，也可以使用市售品。
[0033]作为非烯烃系弹性体，从提高成型为成型体时的成型加工性的方面出发，在上述之中，优选热塑性弹性体，更优选选自聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、丙烯酸系、有机硅系中的至少I种。
[0034]尤其是从撕裂强度、耐摩损性等优异、市售品多、Tg的种类丰富等方面出发，作为非烯烃系弹性体，优选至少含有聚氨酯系的弹性体。
[0035]弹性体材料所含有的非烯烃系弹性体为I种时，使用具有在40°C~80°C范围内的Tg的非烯烃系弹性体。
[0036]弹性体材料所含有的非烯烃系弹性体为2种以上时，只要它们熔融混炼而成的混炼物具有40°C~80°C范围内的1；即可，作为单独一种非烯烃系弹性体，可以使用不具有40°C~80°C范围内的Tg的非烯烃系弹性体。
[0037]在合用具有不同Tg的2种以上非烯烃系弹性体时、即弹性体材料所含有的非烯烃系弹性体为具有不同Tg的2种以上非烯烃系弹性体的混炼物时，作为2种以上非烯烃系弹性体的组合可以举出如下(I)~(3)。
[0038](I)具有40°C~80°C范围内的Tg的2种以上非烯烃系弹性体的组合。
[0039](2)具有40°C~80°C范围内的Tg的至少I种非烯烃系弹性体和不具有40°C~80°C范围内的Tg的至少I种非烯烃系弹性体的组合。
[0040](3)不具有40°C~80°C范围内的Tg的2种以上非烯烃系弹性体的组合。
[0041]在上述之中，作为(3)的优选例，可以举出Tg低于40°C的非烯烃系弹性体和1；超过80°C的非烯烃系弹性体的组合。通过将这些非烯烃系弹性体进行熔融混炼，可以得到具有40°C~80°C范围内的Tg的混炼物。另外，通过调节各非烯烃系弹性体的混配比率，能够对!；进行微调。
[0042]如上所述，迄今在医疗器具用途中所使用的软质弹性体的Tg大多为-10°c~-50°c左右。因此，这种低Tg的非烯烃系弹性体具有容易获得的优点，但单独一种的情况下脱模性差。通过在其中混合Tg超过80°C的高Tg非烯烃系弹性体，将Tg调整为40°C~80°C，由此可以确保材料特性，同时提高脱模性。
[0043]从容易得到具有目标Tg的弹性体材料的方面考虑，优选如上述(2)或(3)那样合用具有不同Tg的2种以上非烯烃系弹性体。
[0044]合用2种以 上非烯烃系弹性体来调整Tg时，使用具有相容性的非烯烃系弹性体。从相容化的观点考虑，优选使用树脂种类相同的非烯烃系弹性体(例如聚氨酯系和聚氨酯系)。只要具有相容性，也可以组合树脂种类不同的非烯烃系弹性体(例如聚氨酯系和酯系)。[0045]弹性体材料中的非烯烃系弹性体的含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上。只要为5质量％以上，则成型体具有充分的柔软性，伸长率等也良好。对上限没有特别限定，也可以为100质量％。在任意混配其它成分时，可以考虑到与其它成分的平衡而进行适当设定。
[0046] 在不损害本发明效果的范围内，弹性体材料也可以根据需要含有非烯烃系弹性体以外的成分。
[0047]例如，弹性体材料也可以含有填充剂作为增强材。
[0048]作为填充剂，可以举出例如无机填充剂、有机填充剂等。
[0049]作为无机填充剂，没有特别限定，可以举出石棉、玻璃纤维、氧化铝纤维、岩棉等无机纤维；炭黑；二氧化硅；硫酸钡；氧化钛；氧化铝；碳酸钙；硅酸钙；硅酸镁；硅酸铝；等
坐寸ο
[0050]作为有机填充剂，没有特别限定，可以举出棉、羊毛、丝绸、麻、尼龙纤维、芳酰胺纤维、维尼纶纤维、聚酯纤维、人造丝纤维、乙酸酯纤维、酚醛纤维、聚苯硫醚纤维、丙烯酸系纤维、聚氯乙烯纤维、聚偏二氯乙烯纤维、聚氨酯纤维、四氟乙烯纤维等有机纤维；聚四氟乙烯树脂；聚乙烯树脂；聚丙烯树脂；酚醛树脂；聚酰亚胺树脂；三聚氰胺树脂；有机硅树脂；等
坐寸ο
[0051]对于这些填充剂来说，可以单独使用任一种，也可以合用2种以上填充剂。
[0052]在上述之中，出于耐化学药品性、耐热性等理由，优选无机填充剂。其中，优选为选自二氧化硅、硫酸钡、氧化钛、氧化铝、碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁、硅酸铝等中的至少I种。
[0053]含有填充剂时，相对于弹性体材料中的非烯烃系弹性体100质量份，其含量优选为0.05质量份~50质量份、更优选为0.5质量份~15质量份。若为0.05质量份以上则可以得到充分的增强效果。若为50质量份以下，则可以抑制成型体变得过硬。
[0054]弹性体材料也可以含有碳作为着色剂。含有碳时，例如除了着色效果以外，还可以得到如下效果:可以通过混配量使成型体达到所期望的硬度、或者提高成型体的耐热性。
[0055]混配有碳时，相对于弹性体材料中的非烯烃系弹性体100质量份，其混配量优选为0.05质量份~50质量份、更优选为0.5质量份~15质量份。若为0.05质量份以上则可以得到充分的碳的混配效果。若为50质量份以下，则可以抑制成型体变得过硬。
[0056](制造方法)
[0057]本发明的成型体可以通过对上述弹性体材料进行成型来制造。对于制造而言，除了使用具有特定的Tg的弹性体材料以外，可以通过公知的方法实施。
[0058]以合用2种以上弹性体的情况为例，对制造方法的一个示例进行说明。
[0059]首先，利用双辊混炼机、捏合机、班伯里混炼机等混炼机，在所含有的非烯烃系弹性体的熔点以上的温度(含有2种以上非烯烃系弹性体时为最高的熔点以上的温度)将两种以上非烯烃系弹性体熔融混炼。此时，也可以根据需要添加填充剂、增强性碳等任意成分。2种以上非烯烃系弹性体的混配比率根据各自的Tg进行设定从而使所得到的混炼物具有在40°C~80°C范围内的Tg。
[0060]接着，通过将所得到的混炼物成型为所期望的形状，可以得到本发明的成型体。作为成型方法，可以使用注射成型、挤出成型等公知的橡胶成型方法。
[0061]例如在注射成型的情况下，将混炼物填充进所期望的形状的成型模中，在高于混炼物的Tg的温度进行热压，然后将成型模冷却至混炼物的Tg以下的温度，进行脱模，由此可以得到目标成型体。通过使冷却温度、即脱模时的成型体的表面温度为混炼物的Tg以下，表面的发粘被抑制，脱模性提高，可以得到外观良好的成型体。
[0062]冷却温度为混炼物的Tg以下的温度即可，但从脱模性的方面考虑，优选为(Tg —5) °C以下、更优选为(Tg—10)°C以下。对于下限没有特别限定，但考虑到成本等，优选为(TC以上。
[0063]如上所述，本发明的一种实施方式涉及的成型体具有优异的脱模性，而且医疗器具用途中所要求的材料物性也良好。
[0064]从医疗器具用途中的有用性的方面出发，本发明的一种实施方式涉及的成型体优选满足以下⑴~⑶的所有物性。
[0065](I)根据JIS K6253测定的硬度计硬度为95A以下。
[0066](2)根据JIS K6251测定的拉伸强度为12Pa以上。
[0067](3)根据JIS K6252测定的撕裂强度为40kN/m以上。
[0068]对于本发明的 一种实施方式涉及的成型体的形状没有特别限制，可以根据用途适当选择例如筒状、片状、棒状、环状、各种块状等。
[0069]本发明的一种实施方式涉及的成型体可用作构成医疗器具的部件。作为医疗器具，可以举出内窥镜、导管、包装等。作为使用成型体的部件，具体来说，可以举出内窥镜的弯曲部外皮(外表面)、内窥镜的防折部件、内窥镜的开关按钮或覆盖开关按钮的外皮、内窥镜内部使用的O型环、治疗器具用导管等。
[0070]实施例
[0071]下面，通过实施例具体说明本发明，但本发明不限于此。在以下各例中，“份”表示
质量份。
[0072]实施例和比较例中使用的原料、测定/评价方法如下所示。
[0073][原料]
[0074]在所使用的原料之中，弹性体的树脂种类、品种、制造商名、Tg、硬度列于表1。“TPU”表示热塑性聚氨酯系弹性体。未对作为烯烃系弹性体的苯乙烯系弹性体进行Tg的测定。
[0075]作为二氧化硅，使用了 U.S.Silica公司制造的“Minusil#5”。
[0076]表1
【权利要求】
1.一种医疗器具用弹性体成型体，其具有弹性体材料，该弹性体材料含有至少I种非烯烃系弹性体，该弹性体成型体的熔点高于其玻璃化转变温度，而且所述玻璃化转变温度在40°C~80°C的范围内。
2.如权利要求1所述的医疗器具用弹性体成型体，其中，所述非烯烃系弹性体为热塑性。
3.如权利要求1或2所述的医疗器具用弹性体成型体，其中，所述非烯烃系弹性体包括聚氨酯系弹性体。
4.如权利要求1至3的任一项所述的医疗器具用弹性体成型体，其中，该弹性体成型体含有无机填充剂。
5.如权利要求1至4的任一项所述的医疗器具用弹性体成型体，其中，该弹性体成型体被成型为筒状。
6.如权利要求1至5的任一项所述的医疗器具用弹性体成型体，其中，该弹性体成型体用于内窥镜的弯曲部的外表面。
7.如权利要求1至6的任一项所述的医疗器具用弹性体成型体，所述弹性体成型体的根据JIS K6253测 52测定的撕裂强度为40kN/m以上。
【文档编号】A61B1/00GK103957953SQ201380004150
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月20日
【发明者】上冈弘和, 中野晃喜 申请人:奥林巴斯株式会社