CN102471661B - 内窥镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粘接剂组合物，其含有包含双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和丙烯酸橡胶的主剂、包含苯二甲胺及其衍生物的固化剂、以及填充剂。所述填充剂的特征在于，其是平均粒径为0.5～20μm的球状的二氧化硅，以所述粘接剂组合物的总量的22～44质量％含有所述填充剂。

Description

内窥镜装置

技术领域

本发明涉及内窥镜装置。 

背景技术

由于插入体腔内等，因此内窥镜必须尽可能减小插入体腔内部的部分(插入部)的直径。为了使内窥镜的功能多样化，在插入部的内部插穿有各种内容物。 

例如，在内窥镜的插入部内插穿有各种管。为了实现内窥镜所带来的经内窥镜处置的提高，作为管，具体可以举出用于通入更大的治疗工具的钳子用管、为了减轻患者的负担而向体腔内送气的管、组装到插入部的前端硬质部并用于透镜表面清洗和体腔内的污物清洗的管；等等。管的材质通常有特氟隆(注册商标)、链烯烃和硅酮等。为了将管的管嘴部分固定于前端或操作部，需要使用粘接剂。 

另外，在插入部的前端硬质部设置有用于观察体腔内的光学系统。光学系统包括盖透镜(cover lens)及其透镜组、由光导的照明用的盖透镜及其透镜组。为了将这些透镜组固定于透镜框或前端硬质部，需要使用粘接剂。 

此外，在插入部插穿有向前端部传送光的光导、向目镜部传送图像的像导。这些光导和像导中使用了将大量的纤维单线成束而成的纤维束。为了将该纤维束固定于透镜框或前端硬质部，需要使用粘接剂。 

此外，在电子内窥镜的情况下，除了上述管类和纤维束之外，还插穿有将来自组装于前端硬质部的CCD等的电信号传送到连接器部的电缆等。为了保护并固定这些CCD，需要使用粘接剂。 

除了构成内窥镜的部件的接合之外，外表面的精加工中也使用粘接剂。在使用粘接剂的精加工之前，将挠性外皮管的端部从外侧用线捆紧，固定于其内侧的部件上。为了确保挠性外皮管的插入性并且防止线松开，需要在该线上涂布粘接剂。这样进行外表面的精加工和线固定。 

这样对应于内窥镜功能的多样化，在插入部内插穿有各种内容物。为了尽可能减小插入部的直径，内窥镜中的部件的接合不能使用螺丝和螺钉。例如，如日本专利第3806635号公报和日本特开2002-238834号公报中所述，部件的接合中多使用环氧类粘接剂。 

由于医疗用内窥镜插入患者的体腔内，因此要求完全灭菌。作为灭菌剂，以戊二醛所代表的醛类灭菌剂为首，使用的有过氧化氢、过氧乙酸、强酸性水醇、苯扎氯铵(氨类)、葡萄糖酸氯己定(双胍类)、盐酸烷基二氨基乙基甘氨酸(两性表面活性剂类)、酚类、碘类、次氯酸钠类(氯类)和氢氧化钠类等。 

内窥镜的再处理通常以下述方式进行：利用水洗除去污物后，浸渍到灭菌剂的药液内，或者用含有灭菌液的纱布擦拭内窥镜的表面。近年来，为了确实地抑制通过内窥镜引起的患者间的感染，要求提高灭菌水平。因此，逐渐采用作为灭菌剂的灭菌效果高的过氧乙酸水溶液、双氧水以及过氧化氢的等离子气体。此外，还采用了利用135℃、约233kPa(2.3气压)的饱和水蒸气的高压釜灭菌。其中，由于在灭菌结束后不会残留福尔马林气体和环氧乙烷气体这样的有害残留物，而且不需要换气设备，因此利用双氧水、过氧化氢的等离子气体的灭菌和高压釜灭菌逐渐被更广泛地采用。 

发明内容

但是，随着灭菌和消毒方法的多样化，与之相伴药液的种类增加。在内窥镜的部件的接合中使用的环氧粘接剂在被供于煮沸消毒和高压釜灭菌时，受到热水、饱和水蒸气、过氧乙酸的活性氧、强酸性水的酸性物质和过氧化氢的等离子气体等的损害。作为损害，可以举出例如粘接面的剥离。另外，粘接剂自身溶出或劣化而使粘接剂层变薄，难以维持作为内窥镜的性能。 

例如日本专利第3806635号公报中记载了以下内容：为了提高粘接剂的粘接剪切强度和粘接剥离强度，向环氧树脂中混合橡胶或塑料而使环氧树脂改性。另外，日本特开2002-238834号公报中提出了以下方案：将含有混合了橡胶或塑料的环氧树脂的主剂与特定的氨类固化剂组合。 

虽然粘接剂的耐氧化劣化性、耐热老化性和耐水解性逐渐提高，但是对于粘接剂的灭菌耐性的要求变得更加苛刻。由于粘接剂还用于CCD的保护固定，因此粘接剂层的劣化涉及图像的不良情况。为了避免这种不良情况，希望极力抑制粘接剂层的水蒸气的透过。 

本发明的课题在于提供一种粘接剂组合物，其具有适合于形成无缺陷的粘接剂层的粘度，在固化后对于各种消毒方法具有充分的耐久性，同时可得到难以通过水蒸气的粘接剂层。 

另外，本发明的课题在于提供一种内窥镜装置，其中，将构成部件彼此接合或者包覆构成部件的粘接剂层的灭菌耐性优异，并且难以通过水蒸气。 

用于解决上述课题的方案为一种粘接剂组合物，所述粘接剂组合物含有包含双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和丙烯酸橡胶的主剂、包含苯二甲胺及其衍生物的固化剂、以及填充剂，所述填充剂是平均粒径为0.5～20μm的球状的二氧化硅，所含有的所述填充剂为所述粘接剂组合物的22～44质量％。 

另外，本发明的一个方式的内窥镜装置的特征在于，至少两个构成部件通过粘接剂层而相互接合，所述粘接剂层是使上述粘接剂组合物固化而形成的。 

根据本发明，提供一种粘接剂组合物，其具有适合于形成无缺陷的粘接剂层的粘度，在固化后对于各种消毒方法具有充分的耐久性，同时可得到难以通过水蒸气的粘接剂层。 

另外，根据本发明，提供一种内窥镜装置，其中，将构成部件彼此接合或者包覆构成部件的粘接剂层的灭菌耐性优异，并且难以通过水蒸气。 

附图说明

图1是示出一个实施方式的内窥镜的概要构成的透视图。 

图2是示出内窥镜的前端部的外皮管固定部的侧面部分截面图。 

图3是内窥镜的前端部的正视图。 

具体实施方式

以下，对一个实施方式的粘接剂组合物和使用了该粘接剂组合物的内窥镜装置进行说明。 

本实施方式的粘接剂组合物含有环氧树脂和丙烯酸橡胶的混合物作为主剂。作为环氧树脂，含有双酚A型环氧树脂和苯酚酚醛清漆型环氧树脂这两种树脂。 

丙烯酸橡胶可以以分散于例如双酚A型环氧树脂中的状态使用。丙烯酸橡胶以微粉末的形态分散于环氧树脂中，形成所谓的海岛结构。这样的丙烯酸橡胶可以提高 粘接操作和固化条件等的自由度。 

丙烯酸橡胶的含量优选为主剂的总量的1～20质量％左右。通过含有预定量的丙烯酸橡胶，不仅可以提高粘接剪切强度和粘接剥离强度，而且可以提高交联密度，并提高固化物的耐高压釜性和耐化学药品性。丙烯酸橡胶的含量更优选为主剂的总量的5～15质量％左右。 

双酚A型环氧树脂的含量优选为主剂的总量的30～98质量％左右，更优选为55～80质量％左右。苯酚酚醛清漆型环氧树脂的含量优选为主剂的总量的1～50质量％左右，更优选为15～30质量％左右。 

作为固化剂，使用含有苯二甲胺和其衍生物的混合物。通过含有苯二甲胺和其衍生物，提高了与主剂的反应速度。具体地说，苯二甲胺的衍生物为环氧烷加成物、缩水甘油酯加成物、缩水甘油醚加成物、曼尼希加成物、丙烯腈加成物、表氯醇加成物和苯二甲胺三聚体等。 

苯二甲胺衍生物的含量优选为固化剂的总量的10～95质量％左右，更优选为30～90质量％左右。固化剂的残余部分为苯二甲胺。 

设定主剂与固化剂的混配比时，优选主剂中的环氧树脂中的环氧基和与该环氧基反应的固化剂的官能团为当量关系。 

环氧树脂中，将每1官能的分子量称为环氧当量，胺类固化剂的胺当量也被称为活性氢当量。由环氧当量和胺当量计算出理论混配比，将其作为适当混配比的基准，并由粘接强度等设定最佳混配比。 

主剂与固化剂的混配比(质量比)优选为10∶1～10∶9。以预定的混配比含有主剂和固化剂时，可以避免氧化劣化、水解、热所致的软化劣化、固化劣化、脆性破坏和粘接强度的降低等不良情况。主剂与固化剂的混配比更优选为10∶1～10∶7。 

除了主剂和固化剂之外，本实施方式的粘接剂组合物中还含有预定的二氧化硅作为填充剂。所使用的二氧化硅是平均粒径为0.5～20μm的球状的二氧化硅，其含量规定为粘接剂组合物的总量的22～44质量％。此处的平均粒径为体积平均粒径，可以通过常规方法求出。 

利用电子显微镜观察了，结果发现二氧化硅的形状为球状。 

作为可以使用的二氧化硅，可以举出熔融二氧化硅。具体地说，为天然石英火焰熔融球状二氧化硅和天然石英火焰熔融球状二氧化硅等。 

利用所含有的二氧化硅的平均粒径在预定范围外的粘接剂组合物时，无法形成难以通过水蒸气的粘接层。同样，二氧化硅的含量在预定范围外的粘接剂组合物也无法形成难以通过水蒸气的粘接层。二氧化硅的含量过多时，还会出现粘接剂组合物的粘度上升并且操作性极端恶化的不良情况。 

利用所含有二氧化硅虽然平均粒径和含量在预定范围内但不为球状的的粘接剂组合物时，无法形成难以通过水蒸气的粘接层。并且，粘接剂组合物的粘度上升，操作性极端恶化。 

通过以预定的量含有具有预定的平均粒径的球状的二氧化硅，可以得到具有适合于形成无缺陷的粘接剂层的粘度的粘接剂组合物。使这样的粘接剂组合物固化而得到的粘接剂层不仅难以通过水蒸气，而且即使在高压釜或低温过氧化氢等离子体灭菌后也不会大幅损害耐性。 

即，本实施方式的粘接剂组合物具有100000mPa·s以下的粘度，因此操作性良好，能够形成无缺陷的粘接剂层。而且，该粘接剂组合物的固化后所得到的固化物即使在高压釜灭菌或利用低温过氧化氢的等离子气体进行灭菌后，也具有25MPa以上的拉伸剪切强度，透湿系数保持为800(g·mm/m²·24hr)以下。 

作为填充剂含有的二氧化硅未满足形状、平均粒径和含量等条件中的任意之一时，则无法将透湿系数抑制到所期望的范围。这种见解是由本发明人首先发现的。 

需要说明的是，若考虑到高压釜灭菌耐性，则熔融二氧化硅优选为天然二氧化硅。二氧化硅的平均粒径为1～10μm、二氧化硅的含量为组合物的总量的34～42质量％时，从透湿系数降低的方面来看更加有利。 

考虑到操作性并且为了提高触变性，本实施方式的粘接剂组合物中可以含有粘接剂总量的0.1～5质量％左右的气相二氧化硅。 

本实施方式的粘接剂组合物还可以含有催化剂、赋粘剂、溶剂、增塑剂、抗氧化剂、聚合抑制剂、表面活性剂、防霉剂和着色剂等添加剂。这些添加剂可以预先添加到主剂中。或者，添加剂也可以添加到主剂和固化剂的混合物中。 

使用上述粘接剂组合物，如下进行例如内窥镜的各部件彼此之间的粘接。 

首先，将含有主剂的液体与含有固化剂的液体以预定的比例混合，向其中加入预定量的填充剂。接着，利用毛刷等将所得到的混合物涂布到所要应用的预定的内窥镜部件的表面，将两者接合并固定。然后，以预定的温度加热预定时间，从而内窥镜的 部件彼此被牢固地粘接。 

利用同样的方法，可以进行内窥镜的摄像装置的密封、挠性外皮管的端部的外表面精加工和固定。此外，还可以利用同样的方法在观察用透镜或照明用透镜的周围堆积并形成粘接剂层。 

加热温度因粘接剂组合物中所含有的主剂和固化剂的种类、混配比等而异，并优选为60～135℃左右。若加热温度在该范围内，则能够以实用的速度进行固化反应。而且，耐热性低的内窥镜部件也不会产生热劣化。加热时间优选为0.5～3小时左右。 

使用上述粘接剂组合物接合的部件只要是内窥镜装置的构成部件则没有特别限定。例如，可以使用本实施方式的粘接剂组合物，将插穿到内窥镜装置的插入部内的各种管的管嘴部分固定于插入部的前端或操作部。另外，还可以将配置在插入部的前端硬质部的透镜组等固定于透镜框或前端硬质部。此外，还可以将插穿到插入部的纤维束固定于透镜框或前端硬质部。本实施方式的粘接剂组合物还用于组装到前端硬质部的CCD等的保护和固定等。 

在使用本实施方式的粘接剂组合物进行外表面精加工的情况下，能够确保插入性。具体地说，将内窥镜装置的插入部的挠性外皮管的端部从外侧用线捆紧，固定于其内侧的部件上。通过在紧捆的线上涂布粘接剂组合物，可以同时实现利用外表面精加工来确保插入性和防止线松开。 

以下，参照附图对使用了本实施方式的粘接剂组合物的内窥镜装置进行说明。 

如图1所示，本实施方式的内窥镜装置1包括插入待测者的体内的细长的插入部2、与插入部2连接的操作部7和与操作部7电连接并供给照明光的通用线8。 

插入部2的前端的前端部3从前端照射照明光并接收来自体内的反射光。弯曲部4和挠性管5收纳光纤维并且能够进行弯曲操作，该光纤维用于传送在前端部3接收的光。 

在这样的内窥镜装置1中，使用粘接剂组合物所要接合的部件只要是内窥镜装置1的构成部件则没有特别限定。以下，举例对本实施方式中的使用形态进行说明。 

如图2所示，内窥镜装置1的前端部3设置有圆柱块状的前端硬质部23，该前端硬质部23用于保持供给照明光的光导纤维21和摄像单元22，在前端硬质部23的侧面嵌合有前端盖24。在前端硬质部23与前端盖24的嵌合部设置有使用了上述粘接剂组合物的粘接剂层25，将它们粘接起来。 

在前端盖24的基端侧外插有覆盖弯曲部4的外周的筒状的弯曲橡胶31。通过在该弯曲橡胶31的外插部分从弯曲橡胶31的上方缠绕线并紧捆而形成缠线部34，从而弯曲橡胶31被固定于前端盖24上。在缠线部34的外周形成使用了上述粘接剂组合物的粘接剂层36，从而同时实现利用外表面精加工来确保插入性和防止线松开。粘接剂层36沿着前端盖24和弯曲橡胶31的侧面包覆缠线部34。在插入部2的插入时，前端部3和弯曲部4能够与生物体抵接着光滑地滑动。 

内窥镜装置1中，可以使用上述粘接剂组合物将在内窥镜装置1的插入部2内插穿的各种管的管嘴部分固定于插入部2的前端或操作部7。也可以将配置于插入部2的前端硬质部23的透镜组22a等固定于透镜框或前端硬质部23。另外，也可以将在插入部2插穿的纤维束固定于透镜框或前端硬质部23。此外，还可以对组装到前端部3的摄像单元22的CCD等进行保护、固定、密封等。 

虽然没有图示，但弯曲部4和挠性管5的连接部的外周的构成也与前端部3和弯曲部4的连接部的外周同样。具体地说，在弯曲部4和挠性管5的连接部形成缠线部，在该缠线部的外周涂布与上述同样的粘接剂组合物。通过设置这样的使用了粘接剂组合物的粘接剂层，可以同时进行利用外表面精加工来确保插入性和防止线松开。 

还可以使用上述粘接剂组合物进行内窥镜装置的摄像元件的密封。此外，也可以在内窥镜装置中的观察用透镜或照明用透镜的周围堆积粘接剂组合物，使透镜外周的角部圆滑。 

本实施方式的粘接剂组合物还可以配置于内窥镜装置1的前端部3中的透镜框的周围。 

图3是内窥镜1的前端部3的正视图。绝缘部件41中设置有钳子管道42，其内壁配置有物镜框43。在两个照明透镜46之间配置有物镜45，在照明透镜46与物镜框43之间的空间填充有粘接剂49，并形成隔壁48。由此，可以防止来自照明透镜46的直接光入射到物镜45，同时利用所述粘接剂层49固定照明透镜46和物镜框43。 

如上所述，本实施方式中，在含有包含双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和丙烯酸橡胶的主剂、包含苯二甲胺及其衍生物的固化剂、以及填充剂的粘接剂组合物中，选择平均粒径为0.5～20μm的球状的二氧化硅作为填充剂，并将其含量定为粘接剂组合物的22～44质量％。 

这样的粘接剂组合物具有适合于内窥镜的部件彼此的接合及外表面精加工等操 作的粘度。所述粘接剂组合物被用于各种用途。例如，内窥镜的部件彼此的接合、对于内窥镜的插入部的挠性外皮管端部的外表面精加工和线的固定、内窥镜的摄像元件的密封、或者通过在内窥镜的观察用透镜或照明用透镜的周围堆积粘接剂而产生的透镜外周的角部的圆滑化等。因此，能够得到具有难以通过水蒸气、并且即使利用各种消毒方法也不损害灭菌耐性的粘接剂层的内窥镜装置。 

<实施例> 

以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例。 

(实施例1) 

将双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和丙烯酸橡胶混合，制备主剂。主剂中的各成分的质量％分别如下所述。 

双酚A型环氧树脂：60质量％ 

苯酚酚醛清漆型环氧树脂：30质量％ 

丙烯酸橡胶颗粒：10质量％ 

另外，将苯二甲胺和作为其衍生物的缩水甘油酯加成物混合，制备固化剂。固化剂中的各成分的质量％分别如下所述。 

苯二甲胺：10质量％ 

苯二甲胺衍生物：90质量％ 

将如上制备的主剂和固化剂以10∶4的质量比混合，向所得到的混合物中加入填充剂，制作No.1的粘接剂组合物。作为填充剂，使用平均粒径为4μm的球状的熔融二氧化硅，使其含量为组合物的总量的22质量％。 

此外，如下述表1所示变更作为填充剂的二氧化硅的平均粒径和含量，除此之外与No.1同样地得到No.2～14的粘接剂组合物。需要说明的是，No.2～13中所用的二氧化硅为球状的熔融二氧化硅，No.14中所用的二氧化硅为平板状。 

表1 

利用粘弹性测定机测定所得到的粘接剂组合物的粘度。求得粘度为100000mPa·s以下。 

此外，使用各粘接剂组合物，在80℃固化2小时，将不锈钢试验片彼此粘接。使用所粘接的试验片考察拉伸剪切强度。拉伸剪切强度的测定根据JIS K6850[粘接剂的拉伸剪切粘接强度试验方法]进行。在高压釜试验的拉伸强度的测定时，首先，通过蒸气灭菌装置利用135℃的蒸气对所粘接的试验片进行灭菌处理。然后，取出到大气中，在常温下干燥，测定24小时后的拉伸强度。只要拉伸剪切强度为25MPa以上则在容许范围。 

透湿系数通过对JIS Z0208[杯法]进行了改良的方法求得。具体方法如下。首先，使各粘接剂组合物固化，制作作为样品的片。另一方面，准备杯，该杯中容纳了预定质量的氯化钙作为吸湿剂。在杯的开口配置样品并密闭，将其放置于137℃的饱和水蒸气下。通过了样品的水蒸气被配置于杯内的吸湿剂(氯化钙)吸收，氯化钙的质量增加。经过24小时后，测定杯内的氯化钙的质量，基于其增加量(水分量)得到透湿系数。要求透湿系数为800(g·mm/m²·24hr)以下。 

将所得到的结果与粘度、灭菌前后的拉伸剪切强度以及综合评价一起归纳于下述表2。 

表2 

如上述表2所示，含有22～44质量％的平均粒径为0.5～20μm的球状的熔融二氧化硅时(No.1～9)，粘度、剪切拉伸强度和透湿系数全部达到合格水平。 

与此相对，含有的二氧化硅未满足平均粒径、含量和形状中的任意一种条件时(No.10～14)，无法得到所期望的特性。具体地说，在二氧化硅的含量过少的No.10中，由于树脂的比例相对较多，因而透湿系数超过800(g·mm/m²·24hr)。在二氧化硅的含量过多的No.11中，样品因脆弱化而破裂，无法测定透湿系数。而且，该No.11的组合物的粘度也高，超过100000mPa·s。 

在二氧化硅的平均粒径小的No.12中，透湿系数超过800(g·mm/m²·24hr)，在平均粒径大的No.13中，样品因破裂而无法测定透湿系数。No.14的结果表明：即使平均粒径和含量的条件满足，若不是球状二氧化硅，则样品破裂，无法测定透湿系数，而且组合物的粘度也超过100000mPa·s。 

在粘度、拉伸剪切强度和透湿系数中的任意之一在预定范围外时，综合评价为NG。即，确认到利用这样的粘接剂组合物无法实现本发明的目的。 

将No.1～9的粘接剂组合物分别涂布于内窥镜装置的部件上，并使这些部件彼此贴合，以该状态在80℃下进行2小时固化反应。 

作为内窥镜装置的部件，将插入部的挠性外皮管的端部从外侧用线捆紧，固定于其内侧的部件上，并在该线上涂布上述粘接剂组合物，从而实施外表面精加工。另外，使用该粘接剂组合物对内窥镜装置的摄像装置进行密封。 

此外，使用该粘接剂组合物，在内窥镜装置的观察用透镜和照明用透镜的周围堆积粘接剂层，从而使观察用透镜和照明用透镜外周的角部圆滑。如上可以顺利地进行内窥镜装置的组装。 

需要说明的是，本发明并不限定于以上实施例，实施时可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变化。 

另外，在上述说明中，作为使用粘接剂组合物的医疗设备，以内窥镜装置的情况为例进行了说明，但医疗设备只要是与生物体接触或插入生物体的设备则没有特别限定。例如，可以举出内窥镜装置、各种手术用装置、细胞提取装置、血液成分分离装置、输血装置等医疗设备。 

符号说明 

1…内窥镜装置；2…插入部；3…前端部；4…弯曲部；5…挠性管 

7…操作部；8…通用线；21…光导纤维 

22…摄像单元；22a…透镜组；23…前端硬质部；24…前端盖 

25…粘接剂层；31…弯曲橡胶；34…缠线部；36…粘接剂层 

41…绝缘部件；42…钳子管道；43…物镜框 

45…物镜；46…照明透镜；48…隔壁；49…粘接剂层 

Claims (3)

1.一种内窥镜装置，其中，至少两个构成部件通过粘接剂层而相互接合，所述粘接剂层是使粘接剂组合物固化而形成的，所述粘接剂组合物含有：

包含双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和丙烯酸橡胶的主剂；

包含苯二甲胺及其衍生物的固化剂；和

填充剂，

所述填充剂是体积平均粒径为1～10μm的球状的二氧化硅，所含有的所述二氧化硅为所述粘接剂组合物的总量的34～42质量%。

2.如权利要求1所述的内窥镜装置，其中，所述二氧化硅为熔融二氧化硅。

3.如权利要求2所述的内窥镜装置，其中，所述熔融二氧化硅为天然二氧化硅。

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