JP2001309982A - 可撓管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた柔軟性、耐キンク性および耐ピンホー
ル性を有し、且つ、従来よりも薄肉化が図られた可撓管
およびの製造方法を提供することにある。 【解決手段】 芯線１上に樹脂材料を蒸着して第一の樹
脂層２を設け、 第一の樹脂層２の上に線材３ａおよび
３ｂによる編組４を設け、編組４の上から樹脂材料を蒸
着して第二の樹脂層５を設け、最後に芯線１を引き抜い
て可撓管１０を完成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可撓管、特には内
視鏡のワーキングチャンネルチューブとして用い得る可
撓管およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、血管や内臓等に挿入して身体の検
査や手術を行うため、内視鏡が盛んに利用されている。
内視鏡は通常、外装となるチューブ内にイメージガイド
やライトガイド、ワーキングチャンネルチューブ、それ
に首振り機構を収納して構成されている。このうちワー
キングチャンネルチューブは、患部への薬液注入や鉗子
等の道具類の挿入に使用される。

【０００３】このワーキングチャンネルチューブには、
柔軟性、耐キンク性、耐ピンホール性が要求される。柔
軟性が要求されるのは、内視鏡には首振り機構が備えら
れており、柔軟性が乏しいと首振り時に大きな力が必要
となって、首振り機構に対する負担が大きくなるからで
ある。耐キンク性が要求されるのは、内視鏡は最大１６
０度程度まで曲げられ、このときワーキングチャンネル
チューブが捩れる（キンクする）と、鉗子等の挿入が出
来ないという不具合が生じるからである。耐ピンホール
性が要求されるのは、薬液の漏洩を防止する必要がある
からである。

【０００４】このため、従来においては、内視鏡用のワ
ーキングチャンネルチューブとしては管壁が多層構造の
可撓管が用いられている。このような可撓管の代表的な
ものとしては、フッ素樹脂等による内層とポリウレタン
樹脂等による外層との間に平角線で形成した編組（平角
線編組）を補強層として設けた多層構造の可撓管が知ら
れている。

【０００５】この多層構造の可撓管は、通常ステンレ
ス製の芯線上にフッ素樹脂等の樹脂材料を押出被覆して
内層を形成し、この内層の表面をテトラエッチ（潤工
社製表面処理剤）で表面処理し、表面処理された内層
の上に平角線編組を設け、これを製品長＋αの長さ
（例えば１１０ｃｍ）で切断し、この切断されたもの
の両端の開口を被覆材で塞ぎ、これを枠（治具）に取り
付け、次いでポリウレタン樹脂を溶かしたジメチルホル
ムアミド溶液に浸漬してデップコートし、更に十分乾
燥を行って溶媒を除去し、最後に、両端の開口を塞ぐ
被覆材と枠を取り外し、芯線を引き抜くことによって作
製される。

【０００６】ところで、内視鏡において外径は出来るだ
け小さいことが望ましいため、ワーキングチャンネルチ
ューブにおいても外径はできるだけ小さいことが要求さ
れる。一方、出来るだけ大きな鉗子の挿入を可能とし、
注入できる薬液の量の増量化を図るため、ワーキングチ
ャンネルチューブには出来るだけ内径が大きいことが要
求される。即ち、ワーキングチャンネルチューブには、
柔軟性、耐キンク性および耐ピンホール性を満たし、且
つ、薄肉であることが要求される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
多層構造の可撓管において十分な柔軟性および耐キンク
性を得るには、補強層を構成する平角線として厚みが１
０μｍ〜２５μｍのものを使用する必要がある。また、
耐ピンホール性を得るには、フッ素樹脂による内層の厚
みを３０μｍ以上、ポリウレタン樹脂による外層の厚み
を５０μｍ以上とする必要があり、管壁全体の厚みは１
００μｍ以上となってしまう。このため、上記の多層構
造の可撓管であっても薄肉化は十分と言えず、更なる薄
肉化が求められている。

【０００８】本発明の課題は、優れた柔軟性、耐キンク
性および耐ピンホール性を有し、且つ、従来よりも薄肉
化が図られた可撓管およびその製造方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の可撓管の製造方
法は、以下の特徴を有している。 （１） 芯線上に樹脂材料を蒸着して第一の樹脂層を設
ける工程と、第一の樹脂層の上に線材による編組を設け
る工程と、該編組の上から樹脂材料を蒸着して第二の樹
脂層を設ける工程と、芯線を引き抜く工程とを少なくと
も有することを特徴とする可撓管の製造方法。

【００１０】（２） 上記編組が、編組角度および／ま
たは編組ピッチが連続的または段階的に変化するように
設けられている上記（１）記載の製造方法。

【００１１】（３） 第一の樹脂層を形成する樹脂材料
および第二の樹脂層を形成する樹脂材料が共にポリパラ
キシリレンである上記（１）記載の製造方法。

【００１２】また、本発明の可撓管は、以下の特徴を有
している。 （４） ポリパラキシリレンの蒸着によって形成された
内層と外層との間に線材よりなる補強層を設けてなる管
壁を有することを特徴とする可撓管。

【００１３】（５） 上記管壁の厚みが２０μｍ〜９０
μｍである上記（４）記載の可撓管。

【００１４】

【作用】上述のように本発明の製造方法では、従来と異
なり、可撓管の内層および外層は樹脂材料を蒸着するこ
とによって形成される。このため、作製された可撓管の
管壁全体の厚みを小さくしつつ、耐ピンホール性が低下
するのを抑制できる。更に、線材で作製した編組が補強
層として設けられているため、作製された可撓管におい
ては、従来と同等又はそれ以上の柔軟性および耐キンク
性が確保される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の可撓管およびその
製造方法を図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明
の可撓管およびその製造方法の一例を示す図である。図
１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の製造方法を各工程ごとに
示している。

【００１６】本発明の可撓管の製造方法においては、最
初に図１（ａ）の例に示すように芯線１上に樹脂材料を
蒸着して第一の樹脂層２が設けられる。第一の樹脂層２
は可撓管１０の管壁の内層となる。第一の樹脂層２は部
分的に断面で示されており、断面にはハッチングが施し
てある。

【００１７】図１（ａ）の例では、芯線１としてステン
レス製の線材が用いられている。本発明において芯線１
はこれに限定されるものではなく、ステンレス以外の金
属材料や樹脂材料で構成された線材、例えば軟鋼線、ニ
ッケルメッキ軟銅線等を用いることもできる。但し、可
撓管内面に銅粉やメッキカスが付着しない点から本発明
においては上記のように芯線１はステンレス製の線材で
あるのが好ましい。図１（ａ）の例では、芯線１の断面
は円形であるが、これについても特に限定されるもので
はない。芯線１の外径や長さも特に限定されるものでは
なく、可撓管の内径や長さに合わせて適宜設定すれば良
い。

【００１８】第一の樹脂層２を形成するための樹脂材料
としては、ポリパラキシリレンが好ましいものとして挙
げられる。ポリパラキシリレンとしてはスリーボンド
（株）製「パリレン（商品名）」を本発明においては好
適に使用し得る。

【００１９】第一の樹脂層２の形成は、具体的には原料
となるダイマー（ＤＰＸ）を６８０℃で熱分解し、この
熱分解したダイマーを蒸着室へと導き、蒸着室内の温度
を約３５℃に保った状態で、芯線上に１０分間〜６０分
間蒸着を行い、層の厚みが所望の値となったところで芯
線を取り出すことによって行われる。

【００２０】本発明では上述のように蒸着によって第一
の樹脂層２を形成している。そのため第一の樹脂層２の
厚みを薄く、且つ、均一とできる。また、特に樹脂材料
としてポリパラキシリレンを用いた場合は、ポリウレタ
ンやフッ素樹脂を用いた場合と比較して膜強度が高くな
るので、薄膜化を図りつつ、耐ピンホール性も確保でき
る。本発明において第一の樹脂層２の厚みは、１μｍ〜
２５μｍとするのが好ましく、５μｍ〜１５μｍとする
のが特に好ましい。

【００２１】次に、図１（ｂ）の例に示すように、第一
の樹脂層２の上に線材（３ａ、３ｂ）による編組４を設
ける工程が行われる。編組４は可撓管１０の管壁の補強
層となる。この編組４による補強層によって可撓管１０
の柔軟性および耐キンク性が確保される。図１（ｂ）の
例では、編組４は線材３ａと線材３ｂとを網状に編んで
形成されている。なお、ここでいう「網状」とは、複数
本の線材が、第一の樹脂層２の外周に、規則的に交差す
るように互いに巻き付け方向を変えて螺旋状に巻きつけ
られている状態をいう。

【００２２】図１（ｂ）の例では、編組４の形成は、編
組機によって行われている。編組機としては公知の装置
を利用することができる。編組機の具体例としては、線
材３ａが捲回されたボビンを芯線を中心に周回させる第
一の回転体と、線材３ｂが捲回されたボビンを芯線を中
心に周回させる第二の回転体と、線材を編み込むために
上下するアームとを有し、第一の回転体と第二の回転体
とが芯線１を中心にして互いに逆方向に回転するように
構成されたものが挙げられる。

【００２３】また、図１（ｂ）の例では、編組４は、編
組角度θと編組ピッチＰとが段階的に変化するように設
けられている。即ち、編組角度θはＡ領域、Ｂ領域、Ｃ
領域の順で小さくなっている。なお、本発明でいう編組
角度θとは、線材と芯線１の中心軸とがなす角度（０°
＜θ＜９０°）をいう。編組ピッチＰはＡ領域、Ｂ領
域、Ｃ領域の順で大きくなっている。なお、本発明にお
いては、編組４は編組角度θおよび編組ピッチＰが連続
的に変化するように設けることもできる。

【００２４】このように編組角度θおよび／または編組
ピッチＰが段階的または連続的に変化するよう編組４を
設ければ、可撓管の剛性を段階的または連続的に変化さ
せることが可能になる。例えば、剛性を高めたい部位に
おいては、他の部位よりも編組角度を小さくするか、編
組ピッチを大きくするかすれば良い。逆に剛性を低くし
たい部位においては、他の部位よりも編組角度を大きく
するか、編組ピッチを小さくするかすれば良い。

【００２５】図１（ｂ）の例では、剛性はＡ領域、Ｂ領
域、Ｃ領域の順で高くなっている。従って、図１に示す
可撓管１０を内視鏡のワーキングチャンネルとして使用
するならば、図面左側を先端側、図面右側を手元側とす
るのが好ましい。この場合、ワーキングチャンネルは内
視鏡の首振り機構の動きに合わせて柔軟に屈曲でき、ま
た内視鏡を押し込む際に座屈したり折れたりし難くな
る。

【００２６】本発明において編組角度θや編組ピッチＰ
の大きさは、可撓管に要求される柔軟性や剛性に応じて
適宜設定すれば良く、特に限定されるものではない。但
し、編組角度θは５０°〜９０°、特には６０°〜８０
°に設定するのが好ましい。編組ピッチＰは１ｍｍ〜１
０ｍｍ、特には２ｍｍ〜６ｍｍに設定するのが好まし
い。

【００２７】図１（ｂ）の例では、編組４を形成する線
材３ａおよび線材３ｂとして平角線が用いられている。
本発明において平角線とは、線材の中心軸方向に垂直な
断面が長方形であるものや、該断面が長方形の両短辺を
弓形に膨らませてなる形状であるもの等をいう。平角線
は、断面形状が円形等の線材をロールで圧延して断面形
状を平たくすることによって作製できる。

【００２８】ここで、平角線の中心軸に垂直な断面にお
ける長手方向の長さを平角線の幅とすると、平角線の幅
は、第一の樹脂層２と第二の樹脂層５との接着強度が低
下しないようにするため、３０μｍ〜２００μｍ、特に
は５０μｍ〜１００μｍとするのが好ましい。また、上
記長手方向に垂直な方向の長さを平角線の厚みとする
と、平角線の厚みは、内視鏡の首振り機構に一層対応し
た柔軟性を付与する点から、５μｍ〜５０μｍ、特には
１５μｍ〜３０μｍとするのが好ましい。

【００２９】なお、本発明において線材３ａおよび３ｂ
は、断面形状がどのような形状のものでも良く、特に限
定されるものではない。但し、可撓管の管壁の薄肉化を
図りやすい点からは、図１（ｂ）の例で示すように平角
線を用いるのが好ましい態様である。

【００３０】本発明において線材３ａおよび３ｂを形成
する材料としては、ステンレス等の金属材料や、アラミ
ド繊維等の樹脂材料が挙げられる。このうち、第一の樹
脂層２と第二の樹脂層５との接着強度を低下させにくい
点から、ステンレスが好ましいものとして挙げられる。

【００３１】次いで、図１（ｃ）の例に示すように、網
状体４の上から樹脂材料を蒸着して第二の樹脂層５が設
けられる。第二の樹脂層５は可撓管１０の外層となる。
第二の樹脂層５は部分的に断面で示されており、断面に
はハッチングが施してある。第二の樹脂層５を形成する
樹脂材料としては、上述の第一の樹脂層２を形成する樹
脂材料として挙げたものを利用できる。第二の樹脂層５
を形成する樹脂材料と第一の樹脂層２を形成する樹脂材
料とは同一であっても良いし、異なるものであっても良
い。第二の樹脂層５を形成するための蒸着も第一の樹脂
層２の場合と同様にして行うことができる。

【００３２】本発明では上述のように第二の樹脂層５の
形成も第一の樹脂層２と同様に蒸着によって行っている
ため、第二の樹脂層５も薄肉化でき、且つ、耐ピンホー
ル性を確保できる。本発明において第二の樹脂層５の厚
みは、１μｍ〜２５μｍとするのが好ましく、５μｍ〜
１５μｍとするのが特に好ましい。

【００３３】最後に、図１（ｄ）の例に示すように、芯
線１が引き抜かれて本発明の可撓管１０が完成する。第
一の樹脂層２および第二の樹脂層５は部分的に断面で示
されており、断面にはハッチングが施してある。芯線１
の引き抜きは、具体的には両端約１ｃｍ程度の樹脂層を
除去し、芯線引き抜き機によって芯線を伸長することに
よって行うことができる。

【００３４】このようにして作製した可撓管１０におい
ては、上述のように第一の樹脂層２の厚みを１μｍ〜２
５μｍ、第二の樹脂層５の厚みを１μｍ〜２５μｍとで
き、よって管壁全体を２０μｍ〜９０μｍ、好ましくは
３０μｍ〜７０μｍと薄肉化できる。従って、本発明の
可撓管１０は内視鏡のワーキングチャンネルチューブと
して好適に利用できる。

【００３５】

【実施例】実施例 実際に図１に示す工程に従って本発明の可撓管の作製を
行った。具体的には、芯線として外径１．２ｍｍのステ
ンレス線（ＳＵＳ３０４）を用い、第一および第二の樹
脂層を形成する樹脂材料としてポリパラキシリレン樹脂
を用い、平角線として断面が円形のＳＵＳ３０４製の線
材をロールで圧延して作製したもの（厚み２２μｍ、幅
５７μｍ）を用いて可撓管の作製を行った。

【００３６】作製に際して、第一および第二の樹脂層を
形成するための蒸着は、日本パリレン（株）製移動式パ
リレン蒸着装置（ラボコーター ＰＯＳ２０１０型）を
用いて行った。編組の形成は、編組機（共立社製２４Ｍ
ＦＨ−１）を用いて編組角度および編組ピッチが三段階
に変化するように行った。各段階の編組角度および編組
ピッチはそれぞれ［７０°、２ｍｍ］、［４５°、４ｍ
ｍ］、［３０°、８ｍｍ］に設定した。結果、得られた
可撓管において第一の樹脂層の厚みは５μｍ、第二の樹
脂層の厚みは５μｍであった。また、可撓管の管壁の厚
みは最大３５μｍ、最小５５μｍであった。

【００３７】上記で得られた可撓管について、柔軟性、
耐キンク性、耐ピンホール性の評価を行った。柔軟性は
ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準じて三点曲げ試験を行い、可
撓管中心の撓みが２ｍｍとなるときの荷重を測定して行
った。結果、荷重は０．８Ｎであった。耐キンク性は可
撓管を１６０°まで屈曲させ、座屈の有無を目視で確認
して行った。結果、座屈は確認されなかった。耐ピンホ
ール性は、両端の開口が塞がれた可撓管の内部に窒素ガ
ス（圧力１Ｋｇｆ／ｃｍ²）を封入し、それを水中で一
分間保持し、気泡の有無を目視で確認することにより行
った。なお、耐ピンホール性については１０本のサンプ
ルについて行った。結果、１０本全ての可撓管において
気泡は確認されなかった。

【００３８】比較例 第一の樹脂層を押出機（スクリュー直径：３０ｍｍ）を
用いてフッ素樹脂で形成し、第二の樹脂層をデップコー
トによってポリウレタン樹脂で形成した以外は実施例１
と同様にして可撓管の作成を行った。結果、得られた可
撓管においてフッ素樹脂の層の厚みは３０μｍ、ポリウ
レタン樹脂の層の厚みは４０μｍであった。可撓管の管
壁の厚みは最大１１０μｍ、最小９０μｍであった。

【００３９】この可撓管についても実施例１と同様に柔
軟性、耐キンク性、耐ピンホール性の評価を行った。結
果、荷重は０．９Ｎで、座屈は確認されなかった。しか
し、１０本のサンプル中６本のサンプルから気泡が確認
された。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の製造方法
を用いて可撓管を作製すれば、従来と同等またはそれ以
上の柔軟性、耐キンク性、耐ピンホール性を確保した上
で、管壁の薄肉化を図ることができる。従って、本発明
の可撓管を内視鏡のワーキングチャンネルチューブとし
て用いれば、内視鏡の細径化を図ることができ、また従
来よりも大型の鉗子の挿入が可能となり、さらに注入で
きる薬剤の増量化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可撓管およびその製造方法の一例を示
す図である。図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の製造方法
を各工程ごとに示している。

【符号の説明】

１ 芯線 ２ 第一の樹脂層 ３ａ 線材 ３ｂ 線材 ４ 編組 ５ 第二の樹脂層 １０ 可撓管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯線上に樹脂材料を蒸着して第一の樹脂
   層を設ける工程と、 第一の樹脂層の上に線材による編
   組を設ける工程と、該編組の上から樹脂材料を蒸着して
   第二の樹脂層を設ける工程と、芯線を引き抜く工程とを
   少なくとも有することを特徴とする可撓管の製造方法。
2. 【請求項２】 上記編組が、編組角度および／または編
   組ピッチが連続的または段階的に変化するように設けら
   れている請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 第一の樹脂層を形成する樹脂材料および
   第二の樹脂層を形成する樹脂材料が共にポリパラキシリ
   レンである請求項１記載の製造方法。
4. 【請求項４】 ポリパラキシリレンの蒸着によって形成
   された内層と外層との間に線材よりなる補強層を設けて
   なる管壁を有することを特徴とする可撓管。
5. 【請求項５】 上記管壁の厚みが２０μｍ〜９０μｍで
   ある請求項４記載の可撓管。