CN101909688B - 阀芯、阀芯的制造方法以及医疗器具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供阀芯、阀芯的制造方法以及医疗器具。本发明的阀芯设在例如与导管相连接而被使用的连接器中。该阀芯具有开闭部，在将导线插入到阀芯中时，该开闭部一边相对于导线滑动一边开闭。上述阀芯包括由硅橡胶构成的主体部以及设在该主体部的表面上的表面层。其中在将导线插入到开闭部中时，表面层成为相对于导线滑动的滑动面。并且，由于以氧化硅为主要材料构成该表面层，因此能够提高导线的滑动性，减小阀芯对导线施加的滑动阻力。

Description

阀芯、阀芯的制造方法以及医疗器具
技术领域
本发明涉及一种阀芯、制造该阀芯的方法以及具有该阀芯的医疗器具。
背景技术
在将导管(catheter)、导线(guide wire)等那样的医疗用长条构件导入生物体内时，使用插管器(introducer)。
该插管器包括筒状的衬套(hub)(接合部)、设在衬套的一端部的阀芯(止回阀)以及与衬套的另一端部相连接的管。作为用在该种插管器中的阀芯，公知一种例如专利文献1所述的那样的由硅橡胶等柔软弹性材料构成的阀芯。
在阀芯中形成有随着长条构件的插入、拔出而开闭的开闭口(例如狭缝、细孔)。另外，希望阀芯的表面、特别是开闭口具有润滑性，以能在插入长条构件时减小阀芯与该长条构件的滑动阻力(摩擦阻力)。因此，在开闭口的周边涂敷硅油等润滑液，以谋求降低阀芯与长条构件的滑动阻力。
但是，在相对于开闭口反复插入、拔出长条构件时，被涂敷在开闭口周边的润滑液逐渐变薄。于是，最终润滑液被磨光，导致阀芯与长条构件的滑动阻力变大。因此，在具有该种阀芯的插管器中，润滑液的涂敷状态影响长条构件的滑动性，担心在使用期间内出现长条构件的可操作性变差这样的问题。
另外，有时对作为医疗用器具的插管器照射放射线而实施灭菌处理。
但是，将硅橡胶等柔软的弹性材料暴露在放射线中会导致该材料发生变质、恶化。硅橡胶中的分子链被放射线切断，大气中的氧与该切断部结合，从而导致该硅橡胶发生该变质、恶化。由此，硅橡胶的物性发生变化，导致作为阀芯的功能受到影响。因此，在以往的阀芯中，存在难以充分地利用放射线来实施灭菌处理这样的问题。
专利文献1：日本特公平2-949号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种即使滑动次数增加、滑动阻力也不易增大、且耐放射线性以及液密性优异的阀芯、高效制造该阀芯的阀芯的制造方法、以及具有上述阀芯的医疗器具。
为了达到上述目的，本发明提供一种阀芯，其具有能够一边相对于被插入到该阀芯中的构件滑动一边开闭的开闭部，其特征在于，
该阀芯的至少上述开闭部包括主体部和表面层；上述主体部由硅橡胶构成；上述表面层设在该主体部的表面上的至少一部分区域上、且以氧化硅为主要材料。
另外，优选上述表面层的平均厚度为10nm～100μm。
另外，优选上述表面层由氧化硅的聚集体构成。
另外，优选上述表面层由氧化硅颗粒的聚集体构成。
另外，优选在上述主体部的表面上分散有多个点状的上述表面层。
另外，优选上述点状的各表面层自上述主体部的表面突出。
另外，优选上述突出的表面层的突出高度为500nm～50μm。
另外，优选上述多个点状的表面层的配置密度为300～3000个/mm2。
另外，优选覆盖上述主体部的整个表面地设置上述表面层。
另外，优选在上述主体部与上述表面层之间具有中间层，该中间层由上述主体部的构成材料与上述表面层的构成材料的中间的材料构成。
另外，优选上述中间层中的有机成分的含有率自上述主体部侧向上述表面层侧逐渐减少。
另外，优选通过照射激光来将上述硅橡胶的全部或一部分改性成氧化硅，由此分别形成上述表面层以及上述中间层。
另外，优选上述开闭部由至少1个狭缝构成。
另外，优选上述阀芯的整体形状为柱状或板状。
另外，优选上述被插入到阀芯中的构件是鞘管、扩张器(dilator)、导管、导线或针。
为了达到上述目的，本发明提供一种阀芯的制造方法，该方法用于制造具有开闭部的阀芯，该开闭部能够一边相对于被插入的构件滑动一边开闭，其特征在于，
在由硅橡胶构成的具有上述开闭部的母材中的、上述开闭部的表面上的至少一部分区域形成由氧化硅构成的表面层。
另外，优选对上述母材中的上述开闭部的表面上的至少一部分区域照射激光，从而将上述区域的表面附近的硅橡胶改性成氧化硅，前且使该被改性的部分隆起，由此形成上述表面层。
另外，优选上述激光的波长为200nm以下。
另外，优选隔着具有规定形状的窗部的光掩模照射上述激光，从而在上述开闭部的表面上的形状与上述规定形状相对应的区域实施将上述硅橡胶改性成氧化硅的处理。
另外，优选上述光掩模由网状构件或冲孔金属件构成。
另外，优选通过在上述开闭部的表面上的至少一部分区域上成膜氧化硅的层而形成上述表面层。
另外，优选在上述开闭部的表面上的至少一部分区域成膜硅层，之后对该硅层实施氧化处理，从而将硅改性成氧化硅，由此形成上述表面层。
另外，为了达到上述目的，本发明提供一种医疗器具，其特征在于，
该医疗器具包括：
管状的医疗器具主体；
设在上述医疗器具主体内的上述阀芯。
另外，优选该医疗器具是插管器或Y型连接器。
附图说明
图1是表示将本发明的医疗器具应用为连接器的情况下的第1实施方式的纵剖视图。
图2是表示图1所示的医疗器具所具有的本发明的阀芯(第1实施方式)的立体图。
图3是图1所示的阀芯的局部放大图。
图4是用于说明图3所示的阀芯的制造方法的示意图(纵剖视图)。
图5是表示本发明的阀芯的第2实施方式的立体图。
图6是用于说明图5所示的阀芯的制造方法的示意图(纵剖视图)。
图7是表示本发明的阀芯的第3实施方式的立体图。
图8是表示利用各实施例以及比较例获得的连接器的评价结果的图表。
具体实施方式
下面，根据所添加的附图所示的优选实施方式详细说明本发明的阀芯、阀芯的制造方法以及医疗器具。
第1实施方式
图1是表示将本发明的医疗器具应用为连接器的情况下的第1实施方式的纵剖视图，图2是表示图1所示的医疗器具所具有的本发明的阀芯(第1实施方式)的立体图，图3是图1所示的阀芯的局部放大图。另外，在下述说明中，为了方便说明，将图1以及图3中的右侧称作“基端”、将左侧称作“前端”。
图1所示的连接器(医疗器具)1是例如与导管30的衬套301相连接而被使用的。在将该连接器1与衬套301相连接的状态下，能够将例如长条构件(在本实施方式中是导线20)导入到导管30中。另外，导线20由例如不锈钢等那样的金属材料构成。
连接器1包括管状的连接器主体(医疗器具主体)2、能转动地支承在连接器主体2的前端部21上的锁定构件(锁紧接头，lock adapter)3、能转动地支承在连接器主体2的基端部22上的盖体(帽，cap)5以及设在连接器主体2内的阀芯7。下面，说明各部分的结构。
首先，说明连接器主体2。
连接器主体2具有沿该连接器主体2的长度方向贯穿该连接器主体2的内腔部(空心部)23。在内腔部23中形成有使该内腔部23的内径陡然变化而成的台阶部231。内腔部23以该台阶部231为边界而被分成前端侧的缩径部232和基端侧的扩径部233。
在扩径部233中以使阀芯7的前端面71与台阶部231抵接的状态收纳有(设置有)阀芯7。由此，能够限定阀芯7相对于连接器主体2的位置，即、阀芯7被定位。另外，在扩径部233的基端侧形成有沿该扩径部233的周向形成的突出部234。该突出部234用于防止盖体5向基端侧脱离。
在连接器主体2的基端部22的外周部形成有外螺纹部235。该外螺纹部235与后述的盖体5的内螺纹部51螺纹接合。
在连接器主体2的前端部21的外周部形成有沿该连接器主体2的前端部21的外周部的周向形成的突出部212。该突出部212用于防止锁定构件3向前端侧脱离，并且该突出部212与锁定构件3嵌合而以锁定构件3能转动的方式支承该锁定构件3。
连接器主体2具有自该连接器主体2的中途分支而成的分支部24。该分支部24为管状，且与连接器主体2的缩径部232(内腔部23)连通。该分支部24上例如连接有填充有药剂、造影剂等那样的液体的载药注射器(prefilled syringe)(未图示)。在分支部24与该预灌封注射器相连接的状态下，能够将液体自该载药注射器经由分支部24(连接器1)供给到导管30中。
另外，分支部24相对于连接器主体2向基端侧倾斜地设置。由此，能够使液体自分支部24经由连接器主体2顺利地流向前端方向，因而能够可靠地将该液体供给到导管30中。
接下来，说明锁定构件3。
锁定构件3为具有内腔部31的呈圆筒状的构件。在该锁定构件3的中央部附近具有使该锁定构件3的内径缩径而成的缩径部32。内腔部31以该缩径部32为边界而被分成前端侧的前端侧内腔部311和基端侧的基端侧内腔部312。
在前端侧内腔部311的内周面上形成有内螺纹部313。该内螺纹部313与形成在导管30的衬套301上的外螺纹部(未图示)螺纹接合。通过使上述螺纹部彼此螺纹接合，能够可靠地将锁定构件3(连接器1)与导管30连接起来。
另外，在缩径部32中设有自该缩径部32向前端方向突出的管状的管状部33。在锁定构件3的内螺纹部313与导管30的衬套301上的外螺纹部螺纹接合时，该管状部33与衬套301液密地相连接。由此，在借助连接器1将液体供给到导管30中时，能够可靠地防止该液体泄露。
连接器主体2的前端部21插入到基端侧内腔部312中。在该基端侧内腔部312的内周面上形成有与连接器主体2的前端部21的突出部212嵌合的凹部314。凹部314沿基端侧内腔部312的内周面的周向形成为环状。通过使连接器主体2的突出部212与凹部314嵌合，能够使锁定构件3相对于连接器主体2(前端部21)转动。由此，能够使锁定构件3与导管30的衬套301螺纹接合而使锁定构件3与导管30相连接。
另外，在基端侧内腔部312中设有环状的环状构件(密封构件)8。该环状构件8由弹性材料构成。在连接器1中，借助环状构件8使连接器主体2与锁定构件3液密地连接。由此，在借助连接器1将液体供给到导管30中时，能够可靠地防止液体自连接器主体2与锁定构件3的连接部附近泄露。
接下来，说明盖体5。
盖体5为呈有底筒状的构件。在该盖体5的内周部形成有与连接器主体2的外螺纹部235螺纹接合的外螺纹部51。通过使上述螺纹部彼此螺纹接合，能够使盖体5一边相对于连接器主体2旋转一边沿连接器主体2的长度方向移动。
另外，在盖体5的底部52上设有向前端方向突出的管状的管状部53。该管状部53插入到连接器主体2的扩径部233中。在该状态(图1所示的状态)下使盖体5旋转(例如顺时针旋转)时，能够使管状部53自前端侧靠近阀芯7而最终按压该阀芯7，即，能使该阀芯7变形。
在管状部53的外周部上的比连接器主体2的突出部234靠前端侧的位置上沿该管状部53的外周部的周向形成有突出部531。通过使突出部531自连接器主体2的突出部234的前端侧与该突出部234抵接，能够限制盖体5向基端侧移动。由此，能够防止盖体5脱离连接器主体2。
另外，作为构成连接器主体2、锁定构件3以及盖体5的材料，没有特别限定，例如可列举出聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚-(4-甲基戊烯-1)、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰胺(例如，尼龙6、尼龙6·6、尼龙6·10、尼龙12)这样的各种树脂。。
另外，作为构成环状构件8的材料，没有特定限定，例如可列举出天然橡胶，或异戊二烯橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶等各种合成橡胶，聚酰胺系、聚酯系等各种热塑性弹性体等弹性材料。
接下来，说明阀芯7。
如图2所示，阀芯7的整体形状(外形形状)为圆柱状。该阀芯7的主要部分由硅橡胶构成。
图2所示的阀芯7具有开闭部70，在将导线20那样的长条构件插入阀芯7中时，该开闭部70一边相对于导线20滑动一边开闭。该阀芯7的开闭部70由随着导线20的插入、拔出而开闭的第1狭缝751以及第2狭缝752构成。
第1狭缝751以自阀芯7的内部只到达阀芯7的前端面71的方式形成。另外，该第1狭缝751的形状俯视为一字形。由此，第1狭缝751的形状(结构)简单，因而能够容易且可靠地使第1狭缝751(开闭部70)开闭。
第1狭缝751侧视为圆弧状。由此，第1狭缝751的圆弧的顶点与第2狭缝752接触(相交)，从而具有能够使导线20顺利地自第1狭缝751移动到第2狭缝752中这样的优点。
第2狭缝752以自阀芯7的内部只到达阀芯7的基端面73的方式形成。另外，与第1狭缝751相同，该第2狭缝752的形状俯视也为一字形。由此，第2狭缝752的形状(结构)简单，因而能够容易且可靠地使第2狭缝752(开闭部70)开闭。
另外，与第1狭缝751相同，该第2狭缝752侧视也为圆弧状。由此，基于上述第1狭缝751的效果，将阀芯7的2个表面(前端面以及基端面)形成为相同的形状，因此在将阀芯7组装到连接器1中时，该阀芯7的正反两面没有不同，从而具有能够提高该阀芯7的组装操作的效率这样的优点。
另外，上述第1狭缝751与第2狭缝752在阀芯7的内部局部交叉。在图示的结构中，第1狭缝751与第2狭缝752呈十字形交叉，即，第1狭缝751与第2狭缝752的交叉角度为90°，但该交叉角度并不限定于90°。
这里，在具有该种阀芯7的连接器1中，在使盖体5旋转时，管状部53自前端侧按压阀芯7。阀芯7在该按压的作用下发生弹性变形而欲使外径扩大，但由于阀芯7的外周面74被扩径部233的内周面限制，所以阀芯7的外径不能扩大。因此，阀芯7的内径缩小(变化)。由此，开闭部70沿图1中箭头A的方向按压(压缩)被插入到开闭部70中的导线20，因而能够可靠地夹紧导线20。
在上述那样夹紧导线20的状态(以下将该状态称作“夹紧状态”)下，能够可靠地防止例如连接器主体2内的液体经由阀芯7的开闭部70而流出(泄露)。
这里，如图1以及图3所示，针对具有该种阀芯7的连接器1，在将导线20穿过阀芯7的开闭部70时，开闭部70周边的硅橡胶被插入在开闭部70中的导线20推压而弯曲。于是，在该状态下进行使该导线20沿导线20的长度方向移动的操作的情况下，阀芯7的基端面73作为相对于导线20的外周面(外周部)201滑动的滑动部而发挥作用。另外，由于硅橡胶具有弹性，因此在阀芯7的弯曲了的部分上产生回弹力。所以，即使操作导线20，由于能够维持阀芯7的基端面73与导线20的外周面201之间的液密性，因而能够可靠地防止连接器主体2内的液体经由开闭部70而流出。
另外，利用2个狭缝构成开闭部70，但并不限定于此，例如也可以利用1个或3个以上的狭缝构成开闭部70。
另外，各狭缝的俯视形状是一字形，但本发明并不限定于此，例如各狭缝的俯视形状也可以是Y字形、ト(日文)字形、V字形、U字形等。
在本发明中，如图3所示，阀芯7具有由硅橡胶构成的主体部7a以及设在该主体部7a的上表面上的表面层7b。
其中，主体部7a主要由硅橡胶构成。
该硅橡胶是利用硅-氧键(硅氧烷键)构成分子键的主链而形成的橡胶材料。硅橡胶是在较大的温度范围内具有优异的相对于压缩、变形的复原性的弹性材料。因此，在将导线20穿过主体部7a的开闭部70时，由硅橡胶构成的主体部7a相对于导线20的外周表现出优异的形状追随性。由此，能够高度地维持开闭部70与导线20的外周面201之间的液密性，从而能够特别可靠地防止液体从连接器主体2内流出。
另一方面，表面层7b以氧化硅为主要材料而构成。
这里，如图3所示，在导线20穿过开闭部70时，开闭部70附近的主体部7a以及表面层7b被导线20推压而向前端侧弯曲。由此，如图3所示，阀芯7中的主要是表面层7b相对于穿过时的导线20的外周面201滑动。因而，被穿过开闭部70的导线20所受到的滑动阻力主要起因于在开闭部70附近的表面层7b与导线20的外周面201之间产生的阻力。
在本发明中，由于如上所述以氧化硅为主要材料而构成表面层7b，因此能够减小表面层7b相对于导线20的滑动阻力。推测原因在于，由于构成表面层7b的氧化硅的柔软性、弹性较差，所以能够抑制表面层7b贴附在导线20上。因而，采用具有该种表面层7b的阀芯7，能够使导线20以在表面层7b上滑行的方式进行滑动。
结果，阀芯7能够充分地确保液密性，并能实现穿过开闭部70的导线20的较高的可操作性。
另外，该种表面层7b设在由硅橡胶构成的主体部7a的表面上。因此，表面层7b对阀芯7的机械特性影响极小，阀芯7整体的机械特性取决于构成主体部7a的硅橡胶的机械特性。即、阀芯7维持硅橡胶所表现出的柔软性、弹性的性质，并且利用表面层7b表现出相对于导线20的优异的滑动性。
并且，即使不使用以往的阀芯所必需的润滑液(硅油等)，阀芯7也能表现出不影响导线20的操作那样程度的充分的滑动性。由此，可以省略使用润滑液。因此，能够省略进行将润滑液涂覆在阀芯7上的操作。另外，还能避免润滑液随着导线20的操作而被磨光、由此滑动阻力逐渐增大那样的问题。因而，即使滑动次数变多，导线20的操作者也能以恒定的力进行操作。由上述说明可知，具有阀芯7的连接器1能够实现导线20的优异的可操作性。
另外，通过省略使用润滑液，不会出现润滑液溶解在与阀芯7接触的液体中的情况。
此外，与硅橡胶相比，氧化硅相对于放射线具有优异的耐久性。相对于此，将硅橡胶暴露在放射线中必然导致分子链被切断。于是，大气中的氧与被切断处结合而使硅橡胶氧化。被氧化了的硅橡胶的柔软性、弹性等本来的特性下降，由此导致出现龟裂、裂纹。
针对该问题，在本实施方式中，利用表面层7b覆盖由硅橡胶构成的主体部7a的表面(基端面)。因此，即使构成主体部7a的硅橡胶的分子链被放射线切断，也能够利用表面层7b的阻气作用减少硅橡胶与大气中的氧接触的机会。由此，能够抑制硅橡胶发生变质、恶化，从而能够防止出现龟裂、裂纹。
在构成该种表面层7b的氧化硅中，硅的价没有特别限定，通常优选使用二氧化硅。
另外，在表面层7b中，氧化硅的晶体构造没有特别限定，可以是单晶体、多晶体、非晶形中的任意一种。
另外，优选利用氧化硅颗粒的聚集体构成表面层7b。由此，使表面层7b富有柔软性。因此，在使阀芯7的开闭部70弯曲时，能够加强表面层7b相对于主体部7a的形状追随性。结果，能够可靠地防止表面层7b自主体部7a剥离。
另外，在该情况下，氧化硅颗粒的粒径没有特别限定，虽然该粒径依据表面层7b的厚度的不同而不同，但优选为1nm～10μm左右，更优选为1nm～1μm左右。
优选该种表面层7b的平均厚度t1为10nm～100μm左右，更优选为50nm～50μm左右(参照图3)。表面层7b只要平均厚度t1在上述范围内，就能相对于导线20表现出优异的滑动性，并能充分地确保阀芯7的液密性。另外，能够降低氧透过表面层7b的可能性，从而能够可靠地抑制用于构成主体部7a的硅橡胶发生变质、恶化。
另外，在表面层7b的平均厚度t1小于上述下限值的情况下，有可能使导线20承受的滑动阻力显著增大。另外，有可能使氧透过表面层7b。另一方面，在表面层7b的平均厚度t1大于上述上限值的情况下，有可能使阀芯7的柔软性、弹性显著下降。即，由于表面层7b过厚，因此开闭部70不易弯曲，从而有可能不易插入导线20、或使阀芯7的液密性下降。
这里，如图2以及图3所示，表面层7b是通过呈点状(dot状)地分散设置多个表面层7b而构成的。如图3所示，由于上述各表面层7b自主体部7a的表面突出(突状或突起状)，因此在将导线20穿过开闭部70时，该表面层7b优先与导线20的外周面201接触。结果，采用该种表面层7b，能够减小阀芯7相对于导线20滑动的面的面积，从而能够降低导线20所受到的滑动阻力。另外，由于多个表面层7b形成在主体部7a的一部分表面上，因此不使硅橡胶的柔软性、弹性等机械特性显著下降就能够降低滑动阻力。由此，阀芯7能够高度地兼具较高的液密性和相对于导线20的优异的滑动性。
另外，如图2所示，优选各表面层7b为半球状(圆顶(dome)状)。由此，能够使表面层7b与导线20接触的面积变得特别小。结果，能够使导线20所受到的滑动阻力变得特别小。
另外，也如图3所示，分别使图2所示的多个表面层7b被设置成多个表面层7b的一部分陷入在主体部7a中。由于上述表面层7b被主体部7a环抱地固定在该主体部7a中，因此能够可靠地防止该表面层7b自主体部7a剥离。
根据上述观点，优选自主体部7a的表面突出的表面层7b的突出高度t2为500nm～50μm左右，更优选为800nm～2μm左右(参照图3)。只要表面层7b的突出高度t2在上述范围内，就能可靠地减小阀芯7相对于导线20的滑动阻力。另外，能够将在主体部7a与导线20之间产生的间隙的大小抑制成液体不能通过的程度，从而能够可靠地防止阀芯7的液密性下降。
另外，图2所示的呈点状分散的多个表面层7b是均匀且有规律地分布的。
优选上述那样设置的多个表面层7b的形成密度为300～3000个/mm2左右，更优选为1000～1500个/mm2左右。只要形成密度在上述范围内，就能够极高地兼具表面层7b的使导线20的滑动阻力下降的作用以及主体部7a的使开闭部70的形状追随导线20的外周面201的作用。另外，由于主体部7a被表面层7b充分地覆盖，因此能够充分提高主体部7a的耐放射线性。
另外，在形成密度小于上述下限值时，表面层7b的形成密度过低，因此不能充分降低导线20的滑动阻力。另外，由于主体部7a的暴露面积过大，因此有可能使主体部7a的耐放射线性显著下降。另一方面，在形成密度大于上述上限值时，由于开闭部70的柔软性、弹性显著下降，因此有可能使阀芯7的液密性显著下降。
另外，优选上述呈点状分散的各个表面层7b的各自的面积为10-12～10-3mm2左右，更优选为10-10～10-4mm2左右。
另外，分别使表面层7b覆盖主体部7a的上表面的比例(占有率)在下述范围内地设定上述形成密度以及各个表面层7b的各自的面积。即、优选表面层7b的占有率为10～100％左右，更优选为20～90％左右。由此，能够获得可以高度地兼具优异的液密性、耐放射线性以及相对于导线20的较小的滑动阻力的阀芯7。
另外，上述多个表面层7b的俯视形状分别也可以是除上述点状之外的例如线状、不定形等所有形状(图案)。
另外，可以彼此规律性地分布多个表面层7b，也可以不规律地分布多个表面层7b。
此外，多个表面层7b的形成密度在整个阀芯7上可以是均匀的，也可以是不均匀的。
另外，呈点状分散的多个表面层7b不只能形成在阀芯7的上表面上，也可以形成在包括侧面、下表面的整个表面上。在该情况下，能够提高阀芯7整体的耐放射线性。
另外，如图3所示，中间层7c分别介于表面层7b与主体部7a之间。该中间层7c由构成主体部7a的材料与构成表面层7b的材料的中间材料、即硅橡胶与氧化硅的中间材料构成。由此，中间层7c相对于主体部7a和表面层7b均表现出较强的密合性。因此，通过在主体部7a与表面层7b之间设置中间层7c，能够提高表面层7b与主体部7a的密合强度。结果，如图3所示，即使表面层7b能够相对于导线20的外周面201滑动而在表面层7b上施加有很大的载荷，仍能可靠地防止表面层7b自主体部7a剥离。
此外，在中间层7c中，优选该中间层7c的组成是沿厚度方向逐渐变化的倾斜组成。详细而言，优选中间层7c中的有机成分的含有率自主体部7a侧向表面层7b侧逐渐减少。该种中间层7c的组成与主体部7a以及表面层7b的组成均相近，因此表现出特别强的密合性。由此，能够进一步提高表面层7b与主体部7a的密合强度。
另外，表面层7b与中间层7c的厚度比例没有特别限定。即、如图3的(a)所示，表面层7b可以比中间层7c厚，相反如图3的(b)所示，中间层7c也可以比表面层7b厚。
接下来，说明该种阀芯7的制造方法(本发明的阀芯的制造方法)。
图4是用于说明图3所示的阀芯的制造方法的示意图(纵剖视图)。另外，在下述说明中，将图4中的上侧称作“上”、将图4中的下侧称作“下”。
阀芯7的制造工序包括(1)准备由硅橡胶构成的母材700的工序和(2)对母材700的上表面照射激光的工序。下面，详细说明各工序。
(1)首先，如图4的(a)所示，准备用于制造阀芯7的母材700。该母材700由硅橡胶构成，且为主体部7a的形状。
即，母材700是具有第1狭缝751以及第2狭缝752的圆盘状的板材。
(2)然后，如图4的(b)所示，对母材700的上表面照射激光。由此，在硅橡胶的被照射了激光的区域中，与主链的硅氧烷键结合的作为侧链的有机基受到光裂解的作用而被去除。结果，被激光照射了的区域的母材700被改性(玻璃化)成氧化硅，从而获得上述阀芯7的主体部7a以及设在该主体部7a的表面上的以氧化硅为主要材料的表面层7b。
另外，在本实施方式中，如图4的(b)所示，隔着具有网状图案的窗部(透光部)的光掩模701沿母材700的上表面边扫描边照射激光。由此，在反映出的形状是光掩模701的窗部形状的区域上照射激光。因而，在主体部7a的上表面获得点状的多个表面层7b。
另外，由于在进行该改性处理时会伴随出现体积膨胀的现象，因此硅橡胶在变成氧化硅的同时自母材700的上表面隆起成半球状(圆顶状)。此时，激光施加在硅橡胶上的热量以自母材700的上表面向母材700的内部逐渐减少的方式分布。因而，即使在母材700的最上方表面上硅橡胶基本完全被改性成氧化硅，但在最上方表面的下侧也会存在因热量不足而无法完全被改性的部分。因此，在主体部7a与表面层7b之间形成有硅橡胶和氧化硅混合存在的部分。这样，在主体部7a与表面层7b之间形成上述中间层7c。
这里，优选照射在母材700上的激光的波长为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为160nm以下。由此，激光具有充分高的能量，能够更可靠地对硅橡胶的侧链进行光裂解、对氧分子进行光分解，从而产生许多活性氧原子。结果，许多活性氧原子作用在硅橡胶上，能够在短时间内可靠地将硅橡胶改性成氧化硅。
另外，激光的波长的下限值没有特别限定，但在考虑到产生激光的成本、对主体部7a的损伤的情况下，将该下限值设为100nm左右。
另外，在对母材700的上表面照射激光时，在表面层7b隆起的同时、在比母材700的上表面靠内侧的区域上也形成有表面层7b。因而，表面层7b自母材700的上表面陷入在母材700的内侧。
另外，作为所用的激光源，例如可以使用氟激光(F2激光)器、ArF(氟化氩)准分子激光器等，优选使用氟激光器。
另外，激光的振荡模式可以是连续振荡和脉冲振荡中的任意一种。另外，在脉冲振荡的情况下，优选每个脉冲的能量密度为5～60mJ/cm2左右。另外，优选每秒脉冲数为5000～20000个脉冲左右。
另外，照射激光的气氛为惰性气体气氛或减压气氛。
另外，作为光掩模701，例如可以使用半导体制造工艺中所用的中间掩模(reticule)，除此之外也优选使用网状构件、冲孔金属件等。
另外，代替光掩模701，也可以在程序化的计算机控制下照射激光，以将激光应用在预先设定的区域上。
通过上述那样处理，获得如图4的(c)所示那样的包括主体部7a、中间层7c以及表面层7b的阀芯7。
第2实施方式
图5是表示本发明的阀芯的第2实施方式的立体图。
下面，参照图5说明本发明的阀芯以及医疗器具的第2实施方式，但仅重点说明与上述实施方式的不同点，省略说明相同的事项。
本实施方式除阀芯的表面层的结构与上述第1实施方式不同之外，其他结构与上述第1实施方式相同。
图5所示的阀芯7A以覆盖主体部7a的整个上表面的方式设置表面层7b。在该情况下，表面层7b覆盖主体部7a的上表面的比例(占有率)为100％。此时，由于主体部7a的整个上表面被表面层7b完全覆盖，因此主体部7a与氧的接触机会非常少。由此，能够获得耐放射线性特别优异的阀芯7A。
另外，图5所示的表面层7b的平均厚度t1也与上述第1实施方式的表面层7b的平均厚度相同。
接下来，说明该种阀芯7A的制造方法(本发明的阀芯的制造方法)。
图6是用于说明图5所示的阀芯的制造方法的示意图(纵剖视图)。另外，在下述说明中，将图6中的上侧称作“上”、将下侧称作“下”。
阀芯7A的制造方法包括(1A)准备由硅橡胶构成的母材700的工序和(2A)在母材700的上表面成膜表面层7b的工序。下面，详细说明各工序。
(1A)首先，如图6的(a)所示，准备用于制造阀芯7A的母材700。
另外，可以预先在母材700的表面上的、用于在后述的工序中形成表面层7b的表面上实施基体表面处理。作为该基体表面处理，可以列举出例如涂敷硅树脂用的基体表面处理剂的方法、将处理面粗糙化的方法等。
(2A)然后，如图6的(b)所示，在母材700的上表面上成膜氧化硅。由此，在主体部7a的上表面上形成如图6的(c)所示那样的以氧化硅为主要材料的表面层7b。
氧化硅的成膜方法没有特别限定，可以列举出等离子CVD法、热CVD法那样的化学蒸镀法、真空蒸镀法、溅射法、离子镀(ion plating)法那样的物理蒸镀法。
另外，也可以先在主体部7a的上表面上成膜硅，之后对该硅膜实施氧化处理，从而形成表面层7b。
在该情况下，作为硅的成膜方法，可以采用与上述氧化硅的成膜方法相同的方法。
另外，作为氧化处理方法，例如可以列举出将上述硅膜暴露在臭氧、过氧化氢中的方法、对该硅膜照射紫外线的方法、或组合使用上述方法等。
另外，在成膜氧化硅时，也可以隔着掩模进行成膜。由此，能够在形状与掩模的窗部(通孔)的形状对应的区域上成膜氧化硅，获得规定形状的表面层7b。
作为该掩模，例如可以使用网状构件、冲孔金属件等。通过隔着该种具有许多窗部的掩模进行成膜，例如能够容易在主体部7a的上表面上形成呈点状分布的多个表面层。
在上述那样的本发明的阀芯以及医疗器具的第2实施方式中，同样能够获得与上述第1实施方式相同的作用、效果。
第3实施方式
图7是表示本发明的阀芯的第3实施方式的立体图。
下面，参照图7说明本发明的阀芯以及医疗器具的第3实施方式，但仅重点说明与上述实施方式的不同点，省略说明相同的事项。
本实施方式除阀芯的结构与上述第1实施方式不同之外，其他结构与上述第1实施方式相同。
图7所示的阀芯7B的整体形状(外形形状)为圆柱状，且在中心部具有通孔72，将该通孔72作为开闭自如的开闭部70。该通孔72是形成在从该阀芯7B的前端面71到基端面73的整个范围内的、贯穿阀芯7B的孔。于是，通过将导线20插入通孔72，能够使通孔72的内周面721相对于导线20的外周面201滑动，从而能够维持滑动面的液密性。
通孔72俯视呈圆形。通孔72的内径被设定为在自然状态(图7所示的状态)下基本与导线20的外径相等或稍大于导线20的外径(在图7所示的结构中是基本相等的)。由此，能够将导线20插入到阀芯7B中。这里，“自然状态”是指未对阀芯7B施加外力的状态。
另外，如图7所示，阀芯7B包括由硅橡胶构成的主体部7a以及设在主体部7a的内周面上的表面层7b。由此，通孔72的内周面721形成为由氧化硅构成的面。
这里，如上所述，通孔72的内周面721相对于导线20的外周面201滑动，通过利用氧化硅构成内周面721，能够使导线20以在内周面721上滑行的方式进行滑动。由此，导线20的操作者不用施加很大的力就能高效地操作导线20。
该种阀芯7B所具有的表面层7b可以是图7所示那样的遍布在通孔72的整个内周面721上的表面层7b，也可以是上述第1实施方式那样地呈点状分布的多个表面层7b。
另外，可以利用上述第1实施方式的制造方法以及上述第2实施方式的制造方法中的任意一种方法制造本实施方式的表面层7b。
在上述那样的本发明的阀芯以及医疗器具的第3实施方式中，同样能够获得与上述第1实施方式相同的作用、效果。
以上，根据图示的实施方式说明了本发明的阀芯、阀芯的制造方法以及医疗器具，但本发明并不限定于此，可以将构成阀芯以及医疗器具的各部分替换成能够发挥相同功能的任意的结构。另外，还可以添加任意的结构物。
另外，也可以组合上述各实施方式中的任意2个以上的结构(特征)而构成本发明的阀芯以及医疗器具。
另外，作为本发明的医疗器具，在上述各实施方式中分别以连接器为例进行了说明，但本发明的医疗器具并不限定于此，也可以是插管器、留置针等。
另外，作为相对于阀芯插入、拔出的长条构件，在上述各实施方式中分别以导线为例进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也可以列举出鞘管、扩张器、导管、针、在注射器外筒的前端部突出的口部(前端突出部)等。
另外，在本发明的阀芯的制造方法中，也可以依据需要增加任意工序。
实施例
接下来，说明本发明的具体实施例。
1.制作连接器
下面，分别在各实施例以及比较例中制作了多个阀芯。
实施例1
首先，准备由硅橡胶构成的、具有第1狭缝以及第2狭缝的板状母材。
接下来，隔着光掩模以下述照射条件对该母材的上下表面照射激光。
激光照射条件
·激光源：氟激光器
·激光的波长：157nm
·光掩模上的透光部的形成密度：1000个/mm2
·透光部的占有率(透光率)：20～70％
·透光部的图案：格子状
以上述条件制作了阀芯。
然后，制作了安装有该阀芯的图1所示的连接器。
然后，切割所获得的多个阀芯中的1个，利用扫描型电子显微镜观察了切割面。
结果看到，在被激光照射了的区域上选择性地存在自母材表面突出的许多半球状的凸部(表面层)。另外，测量了该凸部的突出高度，该突出高度为1μm。
此外，对切割面进行了元素分析，结果发现该阀芯包括由硅橡胶构成的主体部(相当于图3的主体部7a)以及设在该主体部的表面上的由氧化硅构成的表面层(相当于图3的表面层7b)。
另外，利用元素分布像(elemental mapping)分析对切割面上的碳以及氧的分布进行了分析。并且，考虑到硅橡胶中的碳的含有率较高、氧化硅中的氧的含有率较高而碳的含有率基本为0的这些情况等，估计了阀芯的表面层的厚度以及中间层(相当于图3的中间层7c)的厚度。
结果，估计到表面层的厚度为1.5μm左右、中间层的厚度为0.5μm左右。
实施例2
本实施例除在对母材的整个上下表面照射激光时不使用光掩模之外，其他条件与上述实施例1相同，制作了阀芯以及具有阀芯的连接器。
另外，在母材的表面上看到了呈面状扩展的表面层。
另外，与实施例1相同也对切割面进行了元素分布像分析，结果确认到在该阀芯中存在中间层。
实施例3
首先，准备了由硅橡胶构成的、具有第1狭缝以及第2狭缝的板状母材。
然后，分别在该母材的上表面以及下表面上蒸镀氧化硅。
由此制作了阀芯。
然后，制作了安装有该阀芯的图1所示的连接器。
实施例4
首先，准备了由硅橡胶构成的、具有第1狭缝以及第2狭缝的板状母材。
然后，分别在该母材的上表面以及下表面上蒸镀硅(Si)。
然后，在存在臭氧的气氛中对所获得的硅膜照射紫外线。由此，对硅膜进行氧化而将硅改性成氧化硅。
由此制作了阀芯。
然后，制作了安装有该阀芯的图1所示的连接器。
比较例
本比较例除直接将上述实施例1所用的母材构成阀芯之外，与上述实施例1相同地制作了阀芯以及连接器。
另外，在阀芯上涂敷了硅油作为润滑液。
2.评价
2.1滑动性的评价
针对在各实施例中和在比较例中获得的各10个连接器，分别如下所述那样评价了滑动性。另外，在下述那样地测量滑动阻力时，测量了未实施EB灭菌处理的5个连接器的滑动阻力以及实施了EB灭菌处理的5个连接器的滑动阻力，以5个测量值的平均值作为评价对象。
<1>首先，准备了所制得的10个连接器以及尺寸为5Fr的导引管(guiding catheter)(泰尔茂株式会社制)。
然后，对5个连接器实施EB灭菌(电子束灭菌)处理，对剩余的5个连接器不实施EB灭菌处理、而是实施EOG灭菌(环氧乙烷气体灭菌)处理。另外，EB灭菌处理所用的电子束的强度(吸收剂量)为40kGy。
<2>然后，将该导管插入到所制成的连接器的阀芯中。
<3>然后，使连接器的盖体旋转至旋转操作的极限，从而利用阀芯夹紧(固定)管。
<4>然后，在该状态下测量了拔出导管时的滑动阻力。另外，在测量滑动阻力时，使导管的拉出量为100mm、拉出速度为100mm/min。并且，在插入、拔出导管时利用自动绘图仪(auto graph)测量导管所承受的载荷，从而测量了滑动阻力。由此，得到初始的滑动阻力值(单位：gf)。
<5>然后，在水中重复进行50次相对于连接器的阀芯插入、拔出导管的一连串过程。
<6>然后，从水中取出连接器以及导管，以与上述<4>相同的条件测量了在相对于连接器插入、拔出导管时的滑动阻力。由此，得到50次往返滑动后的滑动阻力值(单位：gf)。
表1以及图8表示上述的测量结果。另外，在图8中，省略了实施例4的评价结果。
表1
表1
关于表1，首先比较了在未照射EB的状态下的各实施例的评价结果和比较例的评价结果。
结果得知，在各实施例获得的连接器中，虽然并未使用润滑液，但与初始的滑动阻力值相比，滑动了50次后的滑动阻力值都没有增加、反而减小。另一方面，在比较例获得的连接器中，与初始的滑动阻力值相比，滑动了50次后的滑动阻力值大幅增加。推测这是因为，润滑液随着导管的往返操作而逐渐变薄，从而使润滑性下降。换言之，在各实施例获得的连接器中，由于并未使用润滑液，因此不存在上述润滑性下降的问题。
另外，在对实施例1和实施例2进行比较的情况下，发现在实施例1中获得的连接器的滑动阻力值较小。这是因为，各连接器中的阀芯与导管的接触面积不同。
接下来，比较了在照射了EB后的状态下的各实施例的评价结果和比较例的评价结果。
结果发现，在各实施例获得的连接器的初始的滑动阻力值以及滑动了50次后的滑动阻力值均小于在比较例中获得的连接器的滑动阻力值。推测出现该结果的原因是，由于在各实施例中获得的阀芯的耐电子束性(耐放射线性)比在比较例中获得的阀芯的耐电子束性优异，因此能够避免阀芯因照射EB而发生变质、恶化。
接下来，针对在各实施例以及比较例中获得的连接器，比较了未照射EB的状态下的评价结果和照射了EB后的状态下的评价结果。
结果发现，在各实施例获得的连接器中，能够较小地抑制各连接器随着照射EB而产生的初始的滑动阻力值的增加率(参照图8的箭头)。根据这一结果，即使对在各实施例中获得的连接器实施照射EB的灭菌处理，也不易导致滑动阻力值增加，因此可以说该连接器是能够确保安全性、并能实现较高的可操作性的医疗器具。
另一方面，在比较例获得的连接器中，滑动阻力值随着EB的照射而大幅增加(参照图8的箭头)。推测这是因为，在比较例中获得的阀芯受到EB(电子束)的影响而发生了变质、恶化。根据这一结果，可以说在比较例中获得的连接器由于照射EB而实施的灭菌处理可能导致滑动阻力值增加。
工业实用性
本发明的阀芯具有能够一边相对于被插入到该阀芯中的构件滑动一边开闭的开闭部，其特征在于，该阀芯的至少上述开闭部包括主体部和表面层；上述主体部由硅橡胶构成；上述表面层设在该主体部的表面上的至少一部分区域，且该表面层以氧化硅为主要材料。因此，能够获得即使增加被插入到开闭部中的构件的滑动次数也不容易增大构件所受到的滑动阻力、且耐放射线性以及液密性优异的阀芯。另外，通过在主体部的表面上以分散的方式设有多个点状的表面层，几乎不丧失硅橡胶的柔软性、弹性等机械特性就能够减小滑动阻力。因此，能够使阀芯高度地兼具较高的液密性以及相对于被插入的构件的优异的滑动性。此外，通过自主体部的表面突出地设置点状的表面层，能够减小阀芯相对于被插入到阀芯中的构件滑动的面的面积。由此，能够进一步减小构件所受到的滑动阻力。因而，本发明的阀芯具有工业实用性。

Claims (20)

1.一种阀芯，其具有能够一边相对于被插入到该阀芯中的构件滑动一边开闭的开闭部，其特征在于，
该阀芯的至少上述开闭部包括主体部和表面层；上述主体部由硅橡胶构成；上述表面层设在该主体部的表面上的至少一部分区域，且该表面层以氧化硅为主要材料，
上述表面层被设置成该表面层的一部分陷入在上述阀芯的主体部中，
上述表面层的上述氧化硅是通过将上述阀芯的主体部的上述硅橡胶改性为上述氧化硅而形成的。
2.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
上述表面层的平均厚度为10nm～100μm。
3.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
上述表面层由氧化硅的聚集体构成。
4.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
上述表面层由氧化硅颗粒的聚集体构成。
5.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
在上述主体部的表面上分散有多个点状的上述表面层。
6.根据权利要求5所述的阀芯，其中，
上述点状的各表面层自上述主体部的表面突出。
7.根据权利要求6所述的阀芯，其中，
上述突出的表面层的突出高度为500nm～50μm。
8.根据权利要求5所述的阀芯，其中，
上述多个点状的表面层的配置密度为300～3000个/mm2。
9.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
该阀芯在上述主体部与上述表面层之间具有中间层，该中间层由中间材料构成，该中间材料是上述主体部的构成材料与上述表面层的构成材料的混合材料。
10.根据权利要求9所述的阀芯，其中，
上述中间层中的有机成分的含有率自上述主体部侧向上述表面层侧逐渐减少。
11.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
上述开闭部由至少1个狭缝构成。
12.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
上述阀芯的整体形状为柱状或板状。
13.根据权利要求1所述的阀芯，其中，
上述被插入到阀芯中的构件是鞘管、扩张器、导管、导线或针。
14.一种阀芯的制造方法，该方法用于制造具有开闭部的阀芯，该开闭部能够一边相对于被插入到该阀芯中的构件滑动一边开闭，其特征在于，该方法包括如下工序，
在由硅橡胶构成的具有上述开闭部的母材中的、上述开闭部的表面上的至少一部分区域形成由氧化硅构成的表面层，
在上述工序中，上述表面层的上述氧化硅是通过将上述阀芯的母材的上述硅橡胶改性为上述氧化硅而形成的。
15.根据权利要求14所述的阀芯的制造方法，其中，
对上述母材中的上述开闭部的表面上的至少一部分区域照射激光，从而将上述区域的表面附近的硅橡胶改性成氧化硅，并且使该被改性的部分隆起，由此形成上述表面层。
16.根据权利要求15所述的阀芯的制造方法，其中，
上述激光的波长为200nm以下。
17.根据权利要求15所述的阀芯的制造方法，其中，
隔着具有规定形状的窗部的光掩模照射上述激光，从而在上述开闭部的表面上的形状与上述规定形状对应的区域实施将上述硅橡胶改性成氧化硅的处理。
18.根据权利要求17所述的阀芯的制造方法，其中，
上述光掩模由网状构件或冲孔金属件构成。
19.一种医疗器具，其特征在于，
该医疗器具包括：
呈管状的医疗器具主体；
设在上述医疗器具主体内的、权利要求1～13中任意一项所述的阀芯。
20.根据权利要求19所述的医疗器具，其中，
该医疗器具是插管器或Y型连接器。
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