JP2000334038A - 医療用チューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】非ポリ塩化ビニル系でかつ柔軟性、耐熱性に優
れしかも実用性に富む医療用チューブを提供すること。 【解決手段】エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレ
ン−アクリル酸エステルコポリマーもしくはエチレンメ
タクリル酸エステルコポリマー（Ａ）、シンジオタクチ
ック１,２−ポリブタジエン（Ｂ）および有機エステル
系可塑剤（Ｃ）の組成物からなる架橋構造を有するチュ
ーブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液、輸液等医療分野に
おいて扱われる液体を搬送するに適した軟質チューブ
（連結管）に関する。

【０００２】

【従来の技術】採血、輸血、輸液等の医療用分野におい
て用いられるチューブの素材には安全性・衛生性の他、
柔軟性、透明性、耐熱性（滅菌処理、特に高圧蒸気滅菌
処理に耐えられる性質）などが要求される。現在最も汎
用的な軟質ポリ塩化ビニル製チューブはこれらの性質を
ほぼ満たすが、廃棄処理時の問題が指摘されており、他
の材料への転換が求められている。その候補としては
（１）低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポ
リマーのようなエチレン主成分系コポリマー、プロピレ
ン系コポリマーなどの結晶性ポリオレフィン、（２）ス
チレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポ
リエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマ
ー、ポリウレタン、フッ素系エラストマー、シリコーン
などの熱可塑性もしくは熱硬化性のエラストマーが挙げ
られる。しかしながら、（２）は高価なものが多く、ポ
リ塩化ビニルの代替としては使い難い。（１）は剛性が
高く、医療用チューブとして要求される柔軟性が発現し
難い問題がある。例えばエチレン酢酸ビニルコポリマー
は比較的柔軟であるが、チューブ用の軟質ポリ塩化ビニ
ルには及ばない。また、耐熱性も低く、高圧蒸気滅菌に
は耐えられない。本発明者は、特開平９−５６８０８号
においてエチレン酢酸ビニルなどのポリマーに可塑剤を
導入することによる柔軟化、これに架橋構造を付与する
ことによる耐熱性向上を提案したが、架橋構造の付与に
は比較的大線量の放射線照射が必要であり、より実用的
な策が望まれているのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
状況に鑑み、非ポリ塩化ビニル系でかつ柔軟性、耐熱性
に優れしかも実用性に富む医療用チューブを提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記特開平９
−５６８０８号の改良を更に進めた結果、エチレン酢酸
ビニルコポリマー、エチレン−アクリル酸エステルコポ
リマーもしくはエチレンメタクリル酸エステルコポリマ
ー（Ａ）、シンジオタクチック１,２−ポリブタジエン
（Ｂ）および有機エステル系可塑剤（Ｃ）の組成物から
なるチューブであって、該組成物は架橋構造を有する医
療用チューブを骨子とする本発明に到達した。本発明に
おいては、（１）（Ａ）のエステル成分と可塑剤（Ｃ）
との適度な親和性が（Ｂ）の導入によっても、また架橋
構造の形成によっても妨げられず、柔軟性を発現する、
（２）架橋構造を取ることによって高圧蒸気滅菌にも耐
えられる耐熱性を持つようになる。（３）（Ｂ）の二重
結合の存在によって架橋構造の形成が容易であり、比較
的小線量の放射線照射で済む。また、光照射という汎用
性のある方法でも架橋構造が得られるなどの効果があ
る。

【０００５】まず、（Ａ）について説明すると、エチレ
ン−酢酸ビニルコポリマー（以下ＥＶＡと称す）は通常
公知の方法で製造されるポリマーであるが、可塑剤
（Ｃ）との相互作用（親和性・相溶性）、柔軟性および
透明性を考えると酢酸ビニル成分含量が１０〜３５重量
％さらに好ましくは１２〜３０重量％であるのがよい。
また、成形性、加工性、成形物の力学的性質などから、
温度１９０℃、荷重２,１６０ｇにおけるＭＦＲ（メル
トフローレイト）が０.２〜２０さらに好ましくは０.５
〜１０のものを選ぶのがよい。エチレン−アクリル酸エ
ステルコポリマー、エチレン−メタクリル酸エステルコ
ポリマーとしては、エチレン−アクリル酸メチルコポリ
マー（以下ＥＭＡと称す）、エチレン−アクリル酸エチ
ルコポリマー（以下ＥＥＡと称す）、エチレン−メタク
リル酸メチルコポリマー（以下ＥＭＭＡと称す）および
エチレン−メタクリル酸エチルコポリマー（以下ＥＥＭ
Ａと称す）が代表例である。これらのコポリマーはＥＶ
Ａと同様の理由で、アクリル酸エステルもしくはメタク
リル酸エステル成分の含量が１０〜３５重量％さらに好
ましくは１２〜３０重量％であって、ＭＦＲ（ＥＶＡと
同条件で測定）が０.２〜２０さらに好ましくは０.５〜
１０のものが適当である。

【０００６】次に、本発明において、シンジオタクチッ
ク１,２−ポリブタジエン（以下１,２−ＰＢと称す）
（Ｂ）とは、１,２−結合量が８５％以上、より好まし
くは９０％以上のシンジオタクチック構造のポリブタジ
エンを意味し、例えばブタジエンをZiegler触媒により
溶液重合する公知の方法で得られる。成形性、力学的性
質などを考慮すると、温度１５０℃、荷重2160ｇの条件
で測定したＭＦＲ（メルトフローレイト）が１.５〜１
５、さらに好ましくは２〜１０程度であるのがよい。次
に、本発明における有機エステル系可塑剤（Ｃ）は通常
のポリ塩化ビニル材料の可塑化に用いられる有機エステ
ル系化合物を指し、フタル酸エステル、トリメリット酸
エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、
アゼライン酸エステル、酒石酸エステル、クエン酸エス
テル、リンゴ酸エステルなどのうちがよい。ブリードア
ウト性、人体への影響などを総合的に考慮すると、望ま
しい可塑剤の具体例としては、フタル酸ジ−２−エチル
ヘキシル、フタル酸ジ−ｎ−デシル、アジピン酸ジ−ｎ
−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバ
シン酸ジ−ｎ−ヘキシル、セバシン酸ジ−２−エチルヘ
キシル、アセチルクエン酸トリ−ｎ−ブチル、アセチル
クエン酸トリ−ｎ−ヘキシル、ブチリルクエン酸トリ−
ｎ−ブチル、ブチリルクエン酸トリ−ｎ−ヘキシル、ア
セチルリンゴ酸ジ−ｎ−ヘキシル、アセチルリンゴ酸ジ
−ｎ−オクチル、ブチリルリンゴ酸ジ−ｎ−ヘキシル、
ジアセチル酒石酸ジ−ｎ−ブチル、ジアセチル酒石酸ジ
−ｎ−ヘキシル、ジブチリル酒石酸ジ−ｎ−ブチル、ジ
ブチリル酒石酸ジ−ｎ−ヘキシルなどが挙げられる。本
発明がこれらの化合物に限定されるものでないのはもち
ろんである。

【０００７】そして、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の組
成物は、（Ａ）や（Ｃ）の種類によって異なるが、透明
性・柔軟性・耐熱性・強度・赤血球保護効果などを考慮
すると、（Ａ）３０〜８０重量％、（Ｂ）１５〜５０重
量％、（Ｃ）３〜３０重量％、さらに好ましくは（Ａ）
３５〜７５重量％、（Ｂ）２０〜４５重量％および５〜
２５重量％であるのがよい。なお、組成物はガス透過性
・柔軟性・透明性・力学的性質などの向上のために他の
ポリマーや添加剤を本発明の趣旨を損なわない配意で含
んでいても良い。特にエチレンプロピレンコポリマー
（ＥＰ）、エチレン−ブテン−１コポリマー（ＥＢ）、
ブロック（ポリスチレン−エチレンブチレンコポリマー
−ポリスチレン）（ＳＥＢＳ）、ブロック（ポリスチレ
ン−エチレンプロピレンコポリマー−ポリスチレン（Ｓ
ＥＰＳ）、ブロック（ポリスチレン−エチレンブチレン
コポリマー−ポリエチレン）（ＳＥＢＥ）、ブロック
（ポリスチレン−エチレンプロピレンコポリマー−ポリ
エチレン（ＳＥＰＥ）、ブロック（ポリエチレン−エチ
レンブチレンコポリマー−ポリエチレン）（ＥＥＢ
Ｅ）、ブロック（ポリエチレン−エチレンプロピレンコ
ポリマー−ポリエチレン）（ＥＥＰＥ）、などのいわゆ
る熱可塑性エラストマーを５〜２０重量％程度、上記組
成物に導入すると上記の性質が向上する場合がある。

【０００８】また、チューブはその外径が３〜２０mmさ
らに好ましくは５〜１５mmであるのが一般的であり、肉
厚が０．３〜２mmさらに好ましくは０．５〜１．５mm程
度であるのがよい。本発明のチューブは通常公知の方法
で製造され得る。押出温度は組成によって異なるが、一
般には１３０〜１８０℃である。本発明の趣旨を損わな
い範囲で、酸化防止剤・遮光剤・顔料などを添加しても
さしつかえない。また、加工時や使用時のブロッキング
を抑制したり、操作性を良好にしたりする目的で、チュ
ーブの内面あるいは外面を粗面化（エンボス加工）する
こと、ブロッキング防止剤・スリップ剤を添加すること
などもあり得る。ここで重要なのは、本発明のチューブ
においては、（Ａ）,（Ｂ）および（Ｃ）の組成物は架
橋構造を有することである。架橋構造を持たない場合に
は、通常１０１から２１２℃で行われる高圧蒸気滅菌処
理のような高温に耐えられない。下記のゲル分率は架橋
の程度を表わす指標であるが、このゲル分率が１０〜８
０％より好ましくは１５〜７０％程度であるのがよい。
あまりゲル分率が低すぎると耐熱性に劣り、高い場合に
はチューブが硬くなってしまうからである。＊ゲル分率
の測定法：チューブ片を沸騰トルエン中もしくは沸騰キ
シレン中に２時間浸漬した後に残存する不溶物の割合
（重量％）。ゲル分率＝（２時間浸漬後の不溶物の重量
／浸漬前の資料（チューブ片）の重量）×１００
（％））

【０００９】かかる構造は前述の製造工程において、チ
ューブ成形後の工程で放射線あるいは光を照射すること
によって得られる。 １）放射線：電子線やγ線を数Mrad（２〜８Mrad程度）
を照射する。本発明の組成では１,２−ＰＢ（Ｂ）の存
在によって、（Ａ）単独の場合の数分の１の線量で済
む。 ２）光：波長１８０〜４００nmの紫外線（ＵＶ）が用い
られる。光源としてはメタルハライドランプや水銀ラン
プが用いられる。光（ＵＶ）照射では光の透過力が放射
線に比べて小さく、照射面部（チューブの外表面部）側
の架橋が支配的であるが、チューブ肉厚が薄い場合
（０.５mm以下）では耐熱性向上効果が発現しやすい。 本発明の医療用チューブの用途としては、血液またはそ
の成分、培地、緩衝液、輸液剤、腹膜透析液などの搬送
が挙げられる。

【００１０】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明する。 １）実験方法 (1) 原料：使用した原料ポリマーおよび可塑剤を表１に
示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】(2) 組成物の調製：表１のポリマー・可塑
剤を適宜選択し、２軸溶融混合押出機に供給し、１４０
〜１５０℃で混練し、押出されたストランドを水冷・カ
ッティング・乾燥してペレット状の組成物を得た。組成
を表２に示す。 (3) チューブの作製：(2) で得られた組成物をチューブ
用ダイから１４５〜１５５℃で押出して、水冷後１０m/
分の速度で巻取って、内径３.０mmφ、外径４.４mmφ、
肉厚０.７mmのチューブとした。 (4) チューブの電子線架橋処理：(3) のチューブに対
し、日新ハイボ−ルテージ（株）製電子線照射装置ＥＰ
Ｓ−７５０によって、電子線を所定量照射した。 (5) チューブの柔軟性の測定：架橋処理前後のチューブ
について島津製作所（株）製オートグラフＤＳＳ−１０
０を用い、チャック間距離５０mm、引張り速度５mm/分
の条件で初期弾性率を測定し、柔軟性の尺度とした。 (6) チューブの透明性の評価：肉眼観察による。 (7) 重金属および溶出物試験：(4) で得られたチューブ
について日本薬局方（第13改正）一般試験法「プラスチ
ック製医薬品容器試験法」に準じて溶出物試験を行っ
た。 (8) ゲル分率の測定：(4) で得られたチューブを５cm長
に切り取り、フッ素樹脂製のメッシュ袋に入れて、沸騰
トルエン中で２時間溶解処理した。次いで８０℃の乾燥
機中で２時間乾燥した後、不溶物の重量を測定し、ゲル
分率を算出した。 (9) 耐熱性の評価（高圧蒸気滅菌実験）：(4) で得られ
たチューブ（２０cm長）を高圧蒸気滅菌器に入れ、温度
１１０℃、時間３０分の条件で処理した後、室温まで冷
却した。得られた被滅菌チューブについて変形度合を測
定した。なお、比較のため、フタル酸ジ−２−エチルヘ
キシルフタレートを４０重量％含むポリ塩化ビニル製チ
ューブについても、(5),(6)および(9)の実験を行った
（比較例４）。

【００１３】２）実験結果（表２参照） (1) （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の組成物からなるチュ
ーブは比較的少ない線量でも電子線による架橋が起こ
り、得られたチューブの柔軟性および耐熱性は軟質ポリ
塩化ビニル製チューブ（比較例４）と遜色ない。また、
肉眼で観察した透明性はいずれも良好であり、重金属お
よび溶出物も規格をクリアーすることが確認されてい
る。

【００１４】

【表２】

【００１５】(2) 一方、ＥＶＡ（Ａ１）単独では柔軟性
・耐熱性に劣り（比較例１）、架橋反応も起こりにくい
（比較例２）。（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のからなる
組成物チューブは未架橋の場合、耐熱性に欠ける（比較
例４）。

【００１６】

【発明の効果】以上記載した如く、本発明はＥＶＡ、Ｅ
ＭＭＡなどのポリマー（Ａ）、１,２−ＰＢ（Ｂ）およ
びエステル系可塑剤（Ｃ）の適度な親和性と架橋反応を
巧みに応用して生じた柔軟性と耐熱性に優れ、製造の容
易さと相まってその工業的価値は極めて高い。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレ
   ン−アクリル酸エステルコポリマーもしくはエチレンメ
   タクリル酸エステルコポリマー（Ａ）、シンジオタクチ
   ック１,２−ポリブタジエン（Ｂ）および有機エステル
   系可塑剤（Ｃ）の組成物からなるチューブであって、該
   組成物は架橋構造を有することを特徴とする医療用チュ
   ーブ。
2. 【請求項２】エチレン−アクリル酸エステルコポリマー
   がエチレン−アクリル酸メチルコポリマーもしくはエチ
   レン−アクリル酸エチルコポリマーであり、エチレン−
   メタクリル酸エステルコポリマーがエチレン−メタクリ
   ル酸メチルコポリマーエチレン−メタクリル酸エチルコ
   ポリマーである請求項１に記載の医療用チューブ。
3. 【請求項３】エチレン−酢酸ビニルコポリマー中の酢酸
   ビニル成分含量、エチレン−アクリル酸エステルコポリ
   マー中のアクリル酸エステル成分含量、エチレン−メタ
   クリル酸エステルコポリマー中のメタクリル酸エステル
   成分含量がそれぞれ１０〜３５重量％である請求項１に
   記載の医療用チューブ。
4. 【請求項４】可塑剤（Ｃ）がフタル酸エステル、トリメ
   リット酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エ
   ステル、アゼライン酸エステル、酒石酸エステル、クエ
   ン酸エステルおよびリンゴ酸エステルの群より選ばれた
   １種又は２種以上である請求項１に記載の医療用チュー
   ブ。
5. 【請求項５】組成物が（Ａ）３０〜８０重量％、（Ｂ）
   １５〜５０重量％および（Ｃ）３〜３０重量％からなる
   請求項１に記載の医療用チューブ。
6. 【請求項６】組成物のゲル分率が２０〜８０重量％であ
   る請求項１に記載の医療用チューブ。