JP2019065080A - 導電性樹脂組成物およびそれを用いた手技練習用モデル - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕成分(A)としてMFR(温度230℃、荷重2.16kgで測定)1g/10min.以下の水添ブロック共重合体100質量部、成分(B)として、成分(A)100質量部に対してオイルを100質量部以上、1000質量部以下、並びに、成分(C)として、導電性セラミックフィラー(C1)、帯電防止剤(C2)、カーボンブラック(C3)から選ばれる1種類以上である導電性付与剤からなる、導電性樹脂組成物。
〔2〕成分(C)の導電性付与剤の添加量が以下である、〔1〕に記載の導電性樹脂組成物。
・(C1)導電性セラミックフィラーを、成分(A)100質量部に対して10質量部以上、1000質量部以下。
・(C2)帯電防止剤を、成分(A)100質量部に対して10質量部以上、240質量部以下。
・(C3)カーボンブラックを、成分(A)100質量部に対して10質量部以上、500質量部以下。
〔3〕E硬度が3〜70である、〔1〕または〔2〕に記載の導電性樹脂組成物。
〔4〕体積抵抗率が1×102〜1×1011Ω・cmである、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
〔5〕〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物を用いた内視鏡手術または腹腔鏡手術用の手技練習用モデル。
〔6〕〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物を用いた内視鏡的剥離術(ESD)の手技練習用モデル。
〔7〕〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物を用いた臓器モデル。
本発明で用いられる水添ブロック共重合体は、芳香族ビニルから導かれるブロック重合単位(X)と共役ジエンから導かれるブロック重合単位(Y)とからなる芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体の水添物であることが好ましい。
成分(B)オイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルや流動パラフィン等の鉱物油系オイル、シリコンオイル、ヒマシ油、アマニ油、オレフィン系ワックス、鉱物系ワックス等が挙げられる。これらの中では、パラフィン系及び/又はナフテン系のプロセスオイルが好ましい。プロセスオイルとしては、ダイアナプロセスオイルシリーズ(出光興産社製)、JOMOプロセスP(ジャパンエナジー社製)等が挙げられる。
成分(B)オイルは、例えば、樹脂組成物を軟質化し、臓器モデルの弾性率や硬度を調整するために用いる。上記のうち1種以上のオイルを組み合わせて用いることもできる。
成分(B)オイルは、事前に成分(A)に吸収させておくのが作業性の点で好ましい。
成分(C)導電性付与材としては(C1)導電性セラミックフィラー、(C2)帯電防止剤、(C3)カーボンブラックから選ばれる1種類以上を用いることができる。(C1)導電性セラミックフィラーは、樹脂組成物に導電性を付与する目的のために使用することができる。(C1)導電性セラミックフィラーとしては、AZO、ATO、及びATO被覆マイカ、ATO被覆酸化チタン、SnO2被覆酸化チタン、SnO2被覆チタン酸カリウム等が挙げられる。これらの中では、被覆マイカ、ATO被覆酸化チタン、SnO2被覆酸化チタン、SnO2被覆チタン酸カリウムからなる群から選択される1種以上が好ましく、SnO2被覆酸化チタンがより好ましい。本(C1)導電性セラミックフィラーを配合する場合、成分(A)100質量部に対して10〜1000質量部の範囲が好ましい。1000質量部を超えると、オイルの配合組成によってはブリードアウトを促進してしまう場合がある。
以上に示してきた本組成の熱可塑性樹脂組成物は、臓器に近い軟質性と力学物性を有するために例えば、以下のような軟質性と体積抵抗率を有することが好ましい。
本発明の導電性樹脂組成物は、前記内視鏡や腹腔鏡手術の手技練習用モデル以外にも、一般的な臓器モデル用いることができる。一般的な臓器モデルとしては、心臓、肝臓、膵臓が好ましい。心臓、肝臓、膵臓の臓器モデルは手術の訓練に使用される。心臓、肝臓、膵臓の臓器モデルは、模擬手術時の切開端や縫合状態の維持が難しいという課題がある。即ち、メスで切開した端部から使用中に機械的な応力によって更に引き裂かれる現象、縫合した糸の張力により引き裂かれてしまう現象が発生するという課題がある。従来の素材は、糸引裂き強度や伸びが十分ではないためこれらの現象が起こりやすい。本発明の樹脂組成物は、生体の臓器、特にヒトの臓器と同等レベルの十分な糸引裂き強度や伸びを示すため、心臓、肝臓、膵臓の臓器モデル用として好ましい。例えば臓器モデル用の臓器3Dデータは以下のサイトから購入、ダウンロードすることが可能である。
http://www.3dscanstore.com/
http://3dprint.nih.gov/
http://3-d-craft.com/press/2607
http://www.model-wave.com/
<成分(A)特定の条件を満たす水添ブロック共重合体>
・SEEPS(SEPTON−J3341、クラレ社製)、MFR(温度230℃、荷重2.16kg)0.0g/10分(0.0g/10分とは流動しないことをいう)、スチレン含有量40質量%、水添率90モル%以上
<成分(B)オイル>
パラフィンオイル(出光興産社製PW−90)
<成分(C)導電性付与材>
(C1)SnO2被覆酸化チタン(大塚化学社製、デントールWK−500、針状:径0.3mm、長さ15μm)、BET法比表面積15〜30(15〜25)m2/g
(C2)帯電防止剤(ポリオレフィン/ポリエーテル共重合体、三洋化成工業社製、ペレクトロンPVL)、メルトフローレート(MFR(温度190℃、荷重2.16kg))は、8g/10分以上であり、好ましくは15g/10分以上の範囲のもの(15g/10分)。
(C3)アセチレンブラック(デンカ社製デンカブラック、FX−35)、BET法比表面積が133m2/g。
成分(A)水添ブロック共重合体(SEPTONJ−3341)は、無定形の粉末でメーカーより供給される。混練数日前に、水添ブロック共重合体に対し、所定量のオイルを滴下し十分に染みこませておいた。ブラベンダープラスチコーダー(ブラベンダー社製PL2000型)を使用し、すべての原料を投入した後、180℃、回転速度50回/分、6分間混練しサンプルを作製した。
サンプルシート作製は、以下に従った。
物性評価用の試料は加熱プレス法(180℃、時間5分、圧力50kg/cm2)により成形した各種厚さ(1.0mm、5.0mm)のシートを用いた。
5.0mm厚シートを重ね、JIS K7215プラスチックのデュロメーター硬さ試験法に準じ、23±1℃の条件にてタイプEのデュロメーター硬度を求めた。この硬度は瞬間値である。
JIS C2139に準拠し、1.0mm厚さシートを任意の形状(5.0cm×5.0cm×1.0mm)、株式会社三菱ケミカルアナリテック社製ハイレスタUXMCP-HT800を用い、23±1℃の条件にて測定した。
成分(A)水添ブロック共重合体、(B)オイルおよび(C)導電性付与材を使用し、表1に示す組成で混練を行い、導電性樹脂組成物を得て各物性の評価を行った。物性測定結果を表1に示す。
実施例1〜5と同じ条件で、ただし、成分(A)水添ブロック共重合体、(B)オイルのみを使用し、表1に示す組成で混練を行い、熱可塑性樹脂組成物を得て各物性の評価を行った。物性測定結果を表1に示す。
Claims (7)
- 成分(A)としてMFR(温度230℃、荷重2.16kgで測定)1g/10min.以下の水添ブロック共重合体100質量部と、成分(B)として、成分(A)100質量部に対してオイルを100質量部以上、1000質量部以下、並びに、成分(C)として、導電性セラミックフィラー(C1)、帯電防止剤(C2)、カーボンブラック(C3)から選ばれる1種類以上である導電性付与剤からなる、導電性樹脂組成物。
- 成分(C)の導電性付与剤の添加量が以下である、請求項1に記載の導電性樹脂組成物。
・(C1)導電性セラミックフィラーを、成分(A)100質量部に対して10質量部以上、1000質量部以下。
・(C2)帯電防止剤を、成分(A)100質量部に対して10質量部以上、240質量部以下。
・(C3)カーボンブラックを、成分(A)100質量部に対して10質量部以上、500質量部以下。 - E硬度が3〜70である、請求項1または2に記載の導電性樹脂組成物。
- 体積抵抗率が1×102〜1×1011Ω・cmである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物を用いた内視鏡手術または腹腔鏡手術用の手技練習用モデル。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物を用いた内視鏡的剥離術(ESD)の手技練習用モデル。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物を用いた臓器モデル。
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