JP2020000276A - Elastomer molding for medical instrument, medical instrument, and manufacturing method of elastomer molding for medical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医療機器用エラストマー成形体、医療機器、および医療機器用エラストマー成形体の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、オートクレーブ等の滅菌処理の対象となる内視鏡などの医療機器用エラストマー成形体、オートクレーブ等の滅菌処理の対象となる内視鏡などの医療機器、および医療機器用エラストマー成形体の製造方法に関する。内視鏡以外でも、医療用ロボットなどでオートクレーブ等の滅菌対象となるものは本発明の扱う医療機器の好適な例である。 The present invention relates to an elastomer molded article for a medical device, a medical device, and a method for producing an elastomer molded product for a medical device. More specifically, the present invention relates to an elastomer molded article for a medical device such as an endoscope to be subjected to a sterilization treatment such as an autoclave, a medical device such as an endoscope to be subjected to a sterilization treatment such as an autoclave, and a medical device. The present invention relates to a method for producing an elastomer molded article. In addition to the endoscope, a medical robot or the like to be sterilized by an autoclave or the like is a preferable example of the medical device handled by the present invention.
従来、医療機器は使用前後に消毒や滅菌されることが多い。医療機器の構成部材は、ある程度消毒および滅菌処理が繰り返されても、医療機器の動作に必要な物理的特性が維持されるために、例えば、耐薬品性や耐熱性などの特性が求められる。 Conventionally, medical devices are often disinfected or sterilized before and after use. The constituent members of the medical device are required to have properties such as chemical resistance and heat resistance, for example, in order to maintain the physical characteristics required for the operation of the medical device even if disinfection and sterilization are repeated to some extent.
医療機器の一例として、内視鏡は、使用前後に滅菌処理を行う必要がある。例えば、内視鏡を収容する耐圧性の密閉装置の内部において、水を入れて加熱することで、高温高圧の飽和水蒸気によって内視鏡に付着した病原体などを死滅させる、オートクレーブによる滅菌処理が知られている。 As an example of a medical device, an endoscope needs to be sterilized before and after use. For example, there is a known autoclave sterilization process in which water is heated inside a pressure-resistant sealed device that houses an endoscope to kill pathogens attached to the endoscope with high-temperature, high-pressure saturated steam. Have been.
上述のオートクレーブ処理を行っても、内視鏡の動作に必要な物理的特性が維持できるために、内視鏡の外皮、例えば、内視鏡の可撓管の被覆材は、「耐久性」および「ガスバリア性」に優れた材料で形成されることが必要である。ここで、「耐久性」とは物理的な強度特性を意味する。オートクレーブによる滅菌処理の場合には、「ガスバリア性」は水蒸気を遮断する性能を意味する。もちろん、他の滅菌方法、例えば過酸化水素ガスを用いる滅菌処理の場合には、「ガスバリア性」は過酸化水素ガスを遮断する性能を意味する。 Even if the above-mentioned autoclave treatment is performed, the physical properties required for the operation of the endoscope can be maintained, so that the outer skin of the endoscope, for example, the coating material of the flexible tube of the endoscope is "durable". In addition, it is necessary to be formed of a material having excellent “gas barrier properties”. Here, “durability” means physical strength characteristics. In the case of sterilization by an autoclave, "gas barrier property" means the ability to block water vapor. Of course, in the case of another sterilization method, for example, a sterilization process using hydrogen peroxide gas, the “gas barrier property” means a performance of blocking the hydrogen peroxide gas.
特許文献1には、100重量部のシリコーンゴム組成物と、0.1〜2.0重量部の無機化合物とを用いて構成される医療機器用エラストマー成形体が提案されている。引用文献1の医療機器用エラストマー成形体は、γ線照射によって滅菌処理されても、所定の性能を満たすとされている。
しかしながら、特許文献1は、γ線照射による滅菌処理については考慮しているが、オートクレーブや過酸化水素滅菌から医療機器を保護するガスバリア性や耐久性については考慮していない。
However,
上記の事情を踏まえ、本発明は、高温高圧の飽和水蒸気によるオートクレーブ処理等に耐えられる耐久性およびガスバリア性の両立を実現できる医療機器用エラストマー成形体を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の医療機器用エラストマー成形体を用いて構成された医療機器を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記の医療機器用エラストマー成形体の製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an elastomer molded article for medical equipment that can achieve both durability and gas barrier properties that can withstand autoclave treatment with saturated steam of high temperature and high pressure.
Another object of the present invention is to provide a medical device configured using the above-mentioned elastomer molded article for a medical device.
Still another object of the present invention is to provide a method for producing the elastomer molded article for medical devices described above.
本発明の一態様に係る医療機器用エラストマー成形体は、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、板状に形成された複数の無機粒子とを含む混合物から構成され、前記混合物が、100重量部の前記熱硬化性エラストマーに対して5重量部から20重量部の前記無機粒子を含有する。 The elastomer molded article for a medical device according to one embodiment of the present invention includes a mixture containing a thermosetting elastomer, silica particles, and a plurality of inorganic particles formed in a plate shape, and the mixture contains 100 parts by weight. 5 to 20 parts by weight of the inorganic particles with respect to the thermosetting elastomer.
前記医療機器用エラストマー成形体において、前記無機粒子のそれぞれは、前記混合物の表面と略平行に配されていてもよい。
前記医療機器用エラストマー成形体において、前記無機粒子は、互いにそれぞれの長手軸が略平行して配向されていてもよい。
前記医療機器用エラストマー成形体において、前記無機粒子は、鱗片状(flake)のアルミナ粒子であってもよい。
本発明の一態様に係る医療機器は、上記各態様に係る医療機器用エラストマー成形体を用いて構成される。
In the elastomer molded article for medical devices, each of the inorganic particles may be arranged substantially parallel to a surface of the mixture.
In the elastomer molded article for medical devices, the inorganic particles may be oriented so that their respective longitudinal axes are substantially parallel to each other.
In the elastomer molded article for medical devices, the inorganic particles may be flake-like alumina particles.
A medical device according to one aspect of the present invention is configured using the elastomer molded article for a medical device according to each of the above aspects.
本発明の一態様に係る医療機器用エラストマー成形体の製造方法は、熱硬化性エラストマーとシリカ粒子と板状に形成された複数の無機粒子とを混練することにより、成形用混練物を形成する混練工程と、前記成形用混練物を成形型に充填して架橋することにより医療用エラストマー成形体を成形する成形工程と、を含み、前記混練工程で形成された前記成形用混練物が、100重量部の前記熱硬化性エラストマーに対して5重量部から20重量部の前記無機粒子を含有する。 The method for producing an elastomer molded article for medical devices according to one embodiment of the present invention forms a kneaded material for molding by kneading a thermosetting elastomer, silica particles, and a plurality of plate-shaped inorganic particles. A kneading step, and a molding step of forming a medical elastomer molded article by filling the molding kneaded product into a mold and crosslinking the mixture, wherein the molding kneaded product formed in the kneading step is 100%. It contains 5 to 20 parts by weight of the inorganic particles based on parts by weight of the thermosetting elastomer.
前記医療機器用イラストマー成形体の製造方法の前記工程において、前記成形用混練物が圧縮成形、直圧注入あるいは射出することによって、前記成形型に充填されていてもよい。
前記医療機器用エラストマー成形体の製造方法の前記成形工程において、前記成形用混練物を前記成形型に充填する速度(ずり速度)は、100/秒から1000/秒の範囲内にあってもよい。
前記医療機器用エラストマー成形体の製造方法の前記混練工程において、鱗片状のアルミナ粒子が前記無機粒子として前記成形用混練物に混練されていてもよい。
In the step of the method for manufacturing the illustrated mer molded article for medical equipment, the molding kneaded product may be filled in the molding die by compression molding, direct pressure injection, or injection.
In the molding step of the method for producing an elastomer molded article for a medical device, a speed (shear speed) of filling the molding kneaded product into the molding die may be in a range of 100 / sec to 1000 / sec. .
In the kneading step of the method for producing the elastomer molded article for medical devices, flaky alumina particles may be kneaded as the inorganic particles in the kneaded material for molding.
本発明の上記各態様によれば、耐久性および水蒸気等に対するガスバリア性の両立を実現できる医療機器用エラストマー成形体、医療機器、および医療機器用エラストマー成形体の製造方法を提供することができる。 According to the above aspects of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an elastomer molded article for a medical device, a medical device, and an elastomer molded article for a medical device that can achieve both durability and gas barrier properties against water vapor and the like.
以下、本発明の一実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体の構成について、図1から図5を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る医療機器の一例の構成を示す模式図である。図2は、本実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体の一例を示す模式的断面図である。図3は、図2におけるA部の部分拡大図であり、本実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体の構造を示している。図4は、本実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体における板状の無機粒子の一例を示す模式図である。図5は、図3におけるI−I断面図であり、本実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体における板状の無機粒子の配向状態を示している。 Hereinafter, a configuration of an elastomer molded article for a medical device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of the medical device according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the elastomer molded article for a medical device according to the present embodiment. FIG. 3 is a partially enlarged view of a portion A in FIG. 2 and shows the structure of the elastomer molded article for a medical device according to the present embodiment. FIG. 4 is a schematic view showing an example of plate-like inorganic particles in the elastomer molded article for medical equipment according to the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line II in FIG. 3 and shows an orientation state of plate-like inorganic particles in the elastomer molded article for a medical device according to the present embodiment.
本実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体が用いられる医療機器は、特に限定されない。本実施形態に係る医療機器用エラストマー成形体が使用できる医療機器は、例えば、内視鏡装置、内視鏡用処置具、および外科処置具などが考えられる。本明細書において、説明上の便宜のため、医療機器用エラストマー成形体(以下、「エラストマー成形体」と称する。)が内視鏡装置に使用される場合を一例として説明する。 The medical device using the elastomer molded article for a medical device according to the present embodiment is not particularly limited. Medical devices that can use the elastomer molded article for medical devices according to the present embodiment include, for example, an endoscope device, a treatment tool for an endoscope, a surgical treatment tool, and the like. In this specification, for convenience of explanation, a case where an elastomer molded article for medical equipment (hereinafter, referred to as “elastomer molded article”) is used for an endoscope device will be described as an example.
本実施形態に係るエラストマー成形体が内視鏡装置に使用される場合、例えば、内視鏡装置の挿入部の外皮、操作部のスイッチボタン、スイッチボタンを覆う外皮、Oリング、シール部材等に使用できる。本実施形態に係るエラストマー成形体の成形後の形状は特に制限されない。エラストマー成形体の形状は、エラストマー成形体が用いられる医療機器の必要に応じて決められる。
具体的に、エラストマー成形体の形状としては、例えば、シート状、棒状、リング状、筒状、箱状、キャップ状、コイル状、袋状、帯状、ブロック状などの例が挙げられる。また、例えば、エラストマー成形体の形状は、上述した単純化できる形状以外の適宜の立体形状であってもよい。
本実施形態において、エラストマー成形体を用いて形成されたチューブ形状の医療機器用チューブ1(以下、チューブ1と略する。)を一例として、エラストマー成形体の構成を説明する。
When the elastomer molded body according to the present embodiment is used for an endoscope device, for example, an outer skin of an insertion portion of the endoscope device, a switch button of an operation portion, an outer skin covering the switch button, an O-ring, a seal member, and the like. Can be used. The shape after molding of the elastomer molded body according to the present embodiment is not particularly limited. The shape of the elastomer molded article is determined according to the needs of a medical device using the elastomer molded article.
Specifically, examples of the shape of the elastomer molded body include a sheet shape, a rod shape, a ring shape, a cylindrical shape, a box shape, a cap shape, a coil shape, a bag shape, a band shape, a block shape, and the like. Further, for example, the shape of the elastomer molded body may be an appropriate three-dimensional shape other than the shape that can be simplified as described above.
In the present embodiment, the configuration of the elastomer molded body will be described by taking a tube-shaped medical device tube 1 (hereinafter abbreviated as tube 1) formed using the elastomer molded body as an example.
(内視鏡装置10の構成)
図1には、本実施形態に係る内視鏡装置(医療機器)10の構成が示されている。内視鏡装置10は、挿入部11と、操作部12とを備える。
挿入部11は、患者の体内に挿入するために、可撓性を有する管状に形成されている。挿入部11は、挿入方向の遠位端から近位端までの順に、先端硬質部14と、湾曲部15と、可撓管部16とを備えている。図1に示すように、挿入部11には、処置具を挿入するための複数の処置具チャンネルが形成されている。
(Configuration of Endoscope Device 10)
FIG. 1 shows a configuration of an endoscope apparatus (medical equipment) 10 according to the present embodiment. The
The
先端硬質部14は、内視鏡装置10の最も先端側に配置されている。先端硬質部14には、各種処置具を突出させるための複数の先端開口が形成されている。また、先端硬質部は、例えば、光学的観察を行う光学撮像機構や、超音波観察を行う超音波走査機構などを備えることができる。
湾曲部15は、先端硬質部14の基端に連結されている。湾曲部15は、筒状に形成され、先端硬質部14の方向を変更するために、湾曲可能に構成されている。湾曲部15には、例えば、円環状の複数の節輪が回動可能に連結され、内部に複数のアングルワイヤが挿通されることができる。
湾曲部15は、外皮チューブ15aに被覆されている。本実施形態において、例えば、外皮チューブ15aは、エラストマー成形体を用いて形成されたチューブ1で構成されている。
The distal end
The
The bending
可撓管部16は、樹脂等によって構成され、湾曲部15と操作部12とを連結する筒状部材である。可撓管部16は、管腔組織内や体腔内において先端硬質部14を所望の位置に案内できる。
可撓管部16の内部には、非図示のチャンネルチューブと、アングルワイヤと、配線とが配されている。チャンネルチューブは、処置具チャンネルを構成する。アングルワイヤは、湾曲部15を湾曲動作させるための力量を伝達するために設けられている。配線は、先端硬質部14に設けられた光学撮像機構などに対する電力や信号を伝達するために設けられている。
The
Inside the
可撓管部16は、外皮チューブ16aに被覆されている。本実施形態において、例えば、外皮チューブ16aは、エラストマー成形体を用いて形成されたチューブ1で構成されている。
The
操作部12は、内視鏡装置10の基端側に構成されている。操作部12は、操作者が把持する本体部と、湾曲部15を湾曲動作させるための操作入力を受け付けるアングルノブと、内視鏡装置10に対する各種の操作を行うためのスイッチ類と、処置具チャンネルの近位開口部と連通する鉗子栓とを備えている。
The
本実施形態において、操作部12の本体部、アングルノブ、およびスイッチ類の外皮は、上述の外皮チューブ15aおよび外皮チューブ16a同様に、エラストマー成形体によって形成されていてもよい。
In the present embodiment, the outer shell of the main body, the angle knob, and the switches of the
(エラストマー成形体の構成)
以下、本実施形態に係るエラストマー成形体の構成を説明する。
図2は、本実施形態に係るエラストマー成形体によって形成されたチューブ1の構成を示す模式的断面図である。図2に示すように、チューブ1は、円筒状に形成されている。チューブ1の外周面1a(成形体表面)および内周面1b(成形体表面)の断面形状は、それぞれ円形である。本実施形態に係るチューブ1は、例えば、肉厚は0.5ミリメートル(mm)である。
(Configuration of elastomer molded body)
Hereinafter, the configuration of the elastomer molded body according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of the
図3は、図2におけるA部の拡大断面図であり、本実施形態に係るエラストマー成形体によって形成されたチューブ1の構成を示している。
図3に示すように、チューブ1は、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、無機粒子3とを含むエラストマー成形体1cによって構成されている。エラストマー成形体1cは、外周面1aおよび内周面1bを有している。
具体的に、本実施形態に係るエラストマー成形体1cは、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、複数の無機粒子3とを混練した成形用混練物を成形型に流れ込んでから、架橋剤を用いて架橋することで成形されている。本実施形態に係るエラストマー成形体1cの製造方法の詳細については、後述する。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG. 2 and shows a configuration of the
As shown in FIG. 3, the
Specifically, the elastomer molded
本実施形態において、熱硬化性エラストマーは、例えば、ジエン系エラストマー、非ジエン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、多硫化系エラストマー、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ウレタン系エラストマー及びエーテル系エラストマーを用いることができる。なお、本実施形態において、熱硬化性エラストマーは、これらの材料の1種類のみを用いてもよく、2種類以上の混合物を用いてもよい。さらに、本実施形態において、「ガスバリア性」および「耐久性」の両方に優れるポリオレフィン系エラストマーを用いてもよい。 In the present embodiment, as the thermosetting elastomer, for example, a diene-based elastomer, a non-diene-based elastomer, a polyolefin-based elastomer, a polysulfide-based elastomer, a silicone-based elastomer, a fluorine-based elastomer, a urethane-based elastomer, and an ether-based elastomer can be used. it can. In the present embodiment, as the thermosetting elastomer, only one kind of these materials may be used, or a mixture of two or more kinds may be used. Further, in the present embodiment, a polyolefin-based elastomer having both “gas barrier properties” and “durability” may be used.
本実施形態において、「ガスバリア性」は、例えば、外部環境の水蒸気および酸素などを遮断する性能を意味する。特に、本実施形態において、「ガスバリア性」は、外部環境の水蒸気を遮断する性能を意味する。また、本実施形態において、「耐久性」は、高温高圧環境においても、可撓性および硬度など材料の本来の特性が劣化しない性能を意味する。すなわち、本実施形態において、「耐久性」は、耐熱性および耐圧性を意味している。 In the present embodiment, the “gas barrier property” means, for example, a performance of blocking water vapor and oxygen in the external environment. In particular, in the present embodiment, “gas barrier property” means performance of blocking water vapor in the external environment. Further, in the present embodiment, “durability” means a performance in which the original characteristics of the material such as flexibility and hardness do not deteriorate even in a high-temperature and high-pressure environment. That is, in the present embodiment, “durability” means heat resistance and pressure resistance.
本実施形態において、シリカ粒子は、例えば、シリカ、含水非晶質二酸化ケイ素、含水ケイ酸アルミニウム、ケイ砂、ケイ石粉末、シリカゲルなどを用いることができる。なお、本実施形態において、補強性に優れるシリカ、含水非晶質二酸化ケイ素、および含水ケイ酸アルミニウムを用いてもよい。 In the present embodiment, as the silica particles, for example, silica, hydrated amorphous silicon dioxide, hydrated aluminum silicate, silica sand, silica stone powder, silica gel, and the like can be used. In the present embodiment, silica, hydrated amorphous silicon dioxide, and hydrated aluminum silicate having excellent reinforcing properties may be used.
本実施形態において、板状の無機粒子3は、水蒸気を遮断する性能を有する材料で形成されればよい。本実施形態において、無機粒子3の板状の形状は、鱗片状(flake)の形状を意味している。例えば、板状の無機粒子3は、アルミナ粒子、白雲母、酸化鉄、酸化チタン、カオリナイト、モンモリロナイト、サポナイト、パラゴナイト、およびタルクなどを用いることができる。なお、本実施形態において、アスペクト比が高く、配向し易いアルミナ粒子を用いてもよい。
In the present embodiment, the plate-like
本実施形態において、架橋剤は、例えば、有機過酸化物架橋剤と樹脂架橋剤とを用いることができる。有機過酸化物架橋剤は、例えば、ケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類、およびパーカーボネート類などを用いることができる。樹脂架橋剤は、例えば、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂および臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂などを用いることができる。なお、本実施形態において、「耐熱性」に優れる樹脂架橋剤を用いてもよい。 In the present embodiment, as the crosslinking agent, for example, an organic peroxide crosslinking agent and a resin crosslinking agent can be used. As the organic peroxide crosslinking agent, for example, ketone peroxides, diacyl peroxides, peroxyketals, alkyl peresters, percarbonates, and the like can be used. As the resin crosslinking agent, for example, an alkylphenol formaldehyde resin and a brominated alkylphenol formaldehyde resin can be used. In the present embodiment, a resin crosslinking agent having excellent “heat resistance” may be used.
本実施形態において、エラストマー成形体1cは、必要に応じて、さらに共架橋剤、補強剤、粘着付与剤、加工助剤、硬化剤、老化防止剤、受酸剤を任意に含むことができる。
共架橋剤は、例えば、共架橋反応性を持つ有機化合物を用いることができる。ここで、有機化合物としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリレート、N,N′−m−フェニレンジマレイミド、およびトリメチロールプロパントリメタクリレートなどを用いることができる。さらに、有機化合物としては、アクリレート系およびメタクリレート系モノマー等を用いることもできる。なお、本実施形態において、トリアリルイソシアヌレートを用いてもよい。
In the present embodiment, the elastomer molded
As the co-crosslinking agent, for example, an organic compound having co-crosslinking reactivity can be used. Here, as the organic compound, for example, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, triallyl trimellilate, N, N'-m-phenylenedimaleimide, trimethylolpropane trimethacrylate, or the like can be used. Further, as the organic compound, acrylate-based and methacrylate-based monomers and the like can also be used. In this embodiment, triallyl isocyanurate may be used.
本実施形態において、補強剤は、例えば、カーボンブラックと無機充填剤とのいずれか一方、あるいは両方を併用することができる。カーボンブラックは、直径300〜500ナノメートル(nm)程度の炭素の微粒子を意味する。カーボンブラックとしては、例えば、SAF(Super Abrasion Furnace)およびHAF(High Abrasion Furnace)などのハードカーボンと、SRF(Semi−Reinforcing Furnace)、FEF(Fast Extruding Furnace)、およびMT(Medium Thermal)などのソフトカーボンとの材料が挙げられる。なお、本実施形態において、MT及びFEFを用いてもよい。 In the present embodiment, for example, one or both of carbon black and an inorganic filler can be used in combination as the reinforcing agent. Carbon black means fine particles of carbon having a diameter of about 300 to 500 nanometers (nm). Examples of the carbon black include hard carbon such as SAF (Super Abrasion Furnace) and HAF (High Abrasion Furnace), and SRF (Semi-Reinforcing Furnace), FEF (Fast Ext. Materials with carbon are mentioned. In the present embodiment, MT and FEF may be used.
本実施形態において、エラストマー成形体1cは、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、無機粒子3とを混練した成形用混練物から成形されている。すなわち、エラストマー成形体1cは、これらの材料を均一に混ぜてから成形されている。このため、エラストマー成形体1cの各部において、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、無機粒子3とのそれぞれの成分は、略均一的に分布している。
In the present embodiment, the elastomer molded
本実施形態において、エラストマー成形体1cは、熱硬化性エラストマー100の含有量が100重量部に対して、板状の無機粒子3の含有量が5重量部以上20重量部以下に設定されている。本実施形態において、エラストマー成形体1cにおいて、熱硬化性エラストマー100が主剤として用いられるため、エラストマー成形体1cにおける熱硬化性エラストマー100の含有量が他の成分よりも多い。板状の無機粒子3の含有量が5重量部以上に設定することで、水蒸気に対するガスバリア性を向上させることができる。また、板状の無機粒子3の含有量が20重量部以下に設定することで、エラストマー成形体1cの粘度過多による成形不良を防ぐことができる。具体的に、エラストマー成形体1cが成形される工程におけるヤケ現象やショート現象などによる不良品の発生を防ぐことができる。すなわち、板状の無機粒子3の含有量が20重量部以下に設定することで、エラストマー成形体1cの成形性を向上させることができる。
なお、「ヤケ」現象とは、エラストマー成形体1cの表面が滑らかに形成されず、成形物が一部欠けている状態を意味する。また、「ショート」現象は、エラストマー成形体1cが所望の長さに成形されないことを意味する。
In the present embodiment, the elastomer molded
In addition, the "burn" phenomenon means a state where the surface of the elastomer molded
次に、図3から図5を参照し、本実施形態に係るエラストマー成形体1cの構成をより詳しく説明する。図3は、図2におけるA部の拡大断面図である。図4は、無機粒子3の形状の一例を示す図である。図5は、図3におけるI−I断面視の図である。
図3に示すように、エラストマー成形体1cにおいては、複数の無機粒子3が略均一的に配向されている。複数の無機粒子3のそれぞれは、チューブ1の外周面1aおよび内周面1b、すなわち、成形体表面1a,1bに略平行に配向されている。このため、エラストマー成形体1cにおいて、複数の無機粒子3によって、成形体表面1a,1bから異なる距離を離間する位置において、複数の層的な構造が形成されている。本実施形態において、無機粒子3によって形成された複数の層的な構造を無機粒子層と称する。
Next, the configuration of the elastomer molded
As shown in FIG. 3, in the elastomer molded
図5には、複数の無機粒子層が互いに重畳している様子が示されている。図5に示すように、同じ層に属する無機粒子同士が互いに隙間を開けて離間して配向されながら、異なる無機粒子層に属する無機粒子3同士が互いに一部のみを重なり合う形で配向されている。このため、図3における成形体表面1a,1bに対して垂直方向において、エラストマー成形体1cの肉厚の全長に亘って、外部環境からの水蒸気などの浸入経路が制限されている。
FIG. 5 shows a state in which a plurality of inorganic particle layers overlap each other. As shown in FIG. 5, while the inorganic particles belonging to the same layer are oriented with a gap therebetween, the
図5に示すように、本実施形態に係るエラストマー成形体1cにおける無機粒子3は、平面視形状が六角形状を有している。ただし、無機粒子3の平面視形状は、六角形状に限定されない。例えば、無機粒子3は、平面視形状が六角形以外の凸多角形、凹多角形、楕円形、各種の凹凸形状および湾曲形状が組み合わせた不定形などであってもよい。
以下、六角形状の例を用いて、板状の無機粒子3の形状を説明する。
As shown in FIG. 5, the
Hereinafter, the shape of the plate-like
図4(a)には、本実施形態に係る板状の無機粒子3の平面視の形状が示されている。図4(b)には、本実施形態に係る板状の無機粒子3の側面視の形状が示されている。図4(a)に示すように、板状の無機粒子3は、成形体表面1a,1bに平行する面において、互いに垂直する軸A1および軸A2を有している。また、図4(b)に示すように、板状の無機粒子3は、厚み方向において軸A3を有している。図4(a)に示すように、無機粒子3の厚み方向における軸A3に沿う方向から見たとき、無機粒子3の平面視形状において最大外径寸法L1(以下、長径L1と称する。)が軸A1に沿うため、本実施形態において、軸A1および軸A1に垂直する軸A2をそれぞれ無機粒子3の長手軸および短軸と定義する。そして、図4(a)に示すように、無機粒子3の厚み方向における軸A3に沿う方向から見たとき、無機粒子3の平面視形状において最小外径寸法L2を無機粒子3の短径L2と定義し、無機粒子3の軸A3に沿う厚みを板厚L3と定義することができる。
FIG. 4A shows the planar shape of the plate-like
上述の定義によれば、本実施形態に係る無機粒子3において、アスペクト比は、L1/L3で定義される。
本実施形態において、無機粒子3の平均粒子径が0.6〜10マイクロメートル(μm)に設定され、アスペクト比が10〜70の範囲に設定されている。なお、本実施形態において、無機粒子3は、上述の平均粒子径およびアスペクト比が満たされれば、長径L1と短径L2との比は特に限定されない。例えば、長径L1と短径L2とが等しくてもよい。さらに、無機粒子3は、板厚L3が場所によって連続的または段階的に変化していてもよい。例えば、無機粒子3は、板厚L3が図4(b)に示す側面視における中心部で最も大きく、側面視における周辺部に向かうにつれて減少してもよい。
According to the above definition, the
In the present embodiment, the average particle diameter of the
図3に示すように、本実施形態において、複数の無機粒子3は、それぞれが外周面1aおよび内周面1bに略平行する方向に配向されている。本実施形態において、例えば、複数の無機粒子3は、それぞれがチューブ1および内視鏡装置10の挿入部11の中心軸に略平行する方向に配向されていてもよい。
言い換えれば、本実施形態において、複数の無機粒子3は、それぞれの軸A3が外周面1aおよび内周面1bの法線方向に略平行して配向されている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the plurality of
In other words, in the present embodiment, a plurality of
さらに、図5に示すように、本実施形態において、複数の無機粒子3は、それぞれの長手軸A1がほぼ同じ方向に揃っている状態になる。本実施形態において、複数の無機粒子3のこの状態を、無機粒子3同士が規則正しく配向されている状態と称する。
本実施形態において、例えば、複数の無機粒子3は、それぞれの長手軸A1が、チューブ1および内視鏡装置10の挿入部11の中心軸の方向に揃っていてもよいし、チューブ1および内視鏡装置10の挿入部11の中心軸の方向に交差していてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, a plurality of
In the present embodiment, for example, a plurality of
(エラストマー成形体1cの作用)
以下、上述の構成を有する本実施形態に係るエラストマー成形体1cの作用を、図6および図7を参照して説明する。
図6には、外部環境の水蒸気が本実施形態に係るエラストマー成形体1cに浸入することが示されている。図7には、外部環境の水蒸気が従来のエラストマー成形体1dに浸入することが示されている。図6および図7における矢印は、外部環境の水蒸気がエラストマー成形体に浸入する経路を示している。
(Function of Elastomer Molded
Hereinafter, the operation of the elastomer molded
FIG. 6 shows that water vapor in the external environment enters the elastomer molded
従来のエラストマー成形体1dは、熱硬化性エラストマーとシリカ粒子とのみを混練した成形用混練物を成形型に注入してから架橋することで成形されている。すなわち、従来のエラストマー成形体1dには、本実施形態に係る複数の無機粒子3から構成される無機粒子層を有していない。
このため、図7に示すように、外部環境からの水蒸気がチューブ1の外周面1aからエラストマー成形体1dに浸入する際、熱硬化性エラストマーおよびシリカ粒子との両方とも水蒸気を遮断する性能を有していないため、水蒸気がエラストマー成形体1d内において、そのまま容易に透過することができる。この結果、上述したように、従来のエラストマー成形体1dを用いてチューブ1を構成する場合、水蒸気が容易に内視鏡装置10の外皮チューブを透過して内部に浸入し、内視鏡装置10の内部の部品を故障させる要因となる。
The conventional elastomer molded
For this reason, as shown in FIG. 7, when water vapor from the external environment enters the elastomer molded
一方、本実施形態に係るエラストマー成形体1cにおいては、複数の無機粒子3から構成される複数の無機粒子層のそれぞれが水蒸気を遮断する障壁として機能する。図6に示すように、外部環境からの水蒸気がチューブ1の外周面1aからエラストマー成形体1c内に浸入する際、水蒸気が無機粒子3に当たることで、その進路が不規則に変化する。そして、図6に示すように、異なる無機粒子層の間において、水蒸気は、無機粒子層に複数回ぶつかることにより、エラストマー成形体1c内における進路が長くなり、エラストマー成形体1c内に吸収される。
On the other hand, in the elastomer molded
また、本実施形態に係るエラストマー成形体1cにおいては、複数の無機粒子3のそれぞれの長手軸A1がほぼ同じ方向に揃っている。このため、エラストマー成形体1cにおいて、複数の無機粒子3同士が互いに重畳することで、外部環境の水蒸気がエラストマー成形体1cに浸入する経路を最大限に制限することができる。
その結果、本実施形態に係るエラストマー成形体1cによれば、水蒸気がエラストマー成形体1cを透過することが困難であり、内視鏡装置10の内部に透過する水蒸気の量が大幅に抑制できる。
In the elastomer molded
As a result, according to the elastomer molded
本実施形態に係るエラストマー成形体1cにおいて、耐久性を向上させるためのシリカ粒子と、水蒸気バリア性を向上させるための無機粒子3との両方が含まれている。このため、エラストマー成形体1cの耐久性および水蒸気バリア性の両立を図ることができる。本実施形態において、例えば、このような構成を有するエラストマー成形体1cを用いて、内視鏡装置10の湾曲部15の外皮チューブ15aおよび可撓管部16の外皮チューブ16aを製造することで、内視鏡装置10の湾曲部15および可撓管部16の耐久性と水蒸気バリア性との両方を向上させることができる。
In the elastomer molded
(エラストマー成形体1cの製造方法)
以下、本実施形態に係るエラストマー成形体1cおよびチューブ1の製造方法を説明する。
本実施形態に係るエラストマー成形体1cおよびチューブ1の製造方法は、混練工程と、成形工程と、架橋工程とを含む。
本実施形態に係る混練工程には、混練機を用いて、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、無機粒子3とを混ぜ合わせて、成形用混練物を形成する工程を含む。本実施形態に係る混練工程は、例えば、二軸ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機を用いることができる。本実施形態に係る成形用混練物においては、熱硬化性エラストマーと、シリカ粒子と、無機粒子3との各成分がほぼ均一に分布している。
(Production method of elastomer molded
Hereinafter, a method for manufacturing the elastomer molded
The method for producing the elastomer molded
The kneading step according to the present embodiment includes a step of mixing the thermosetting elastomer, the silica particles, and the
混練工程が行われた後、成形工程が実行される。本実施形態に係る成形工程には、混練工程で形成された成形用混練物を成形型内に注入し、成形用混練物を成形する工程を含む。具体的に、本実施形態に係る成形工程は、例えば、成形用混練物を成形型の凹部に入れて加圧して硬化させる圧縮成形の方法と、成形用混練物を直圧注入(トランスファ成形)もしくは射出によって成形型に注入して成形させる方法とを用いることができる。本実施形態に係る成形工程は、例えば、圧縮成形機、射出成形機、押出成形機、および直圧注入成形機を用いることができる。 After the kneading step is performed, the molding step is performed. The molding step according to this embodiment includes a step of injecting the kneaded material for molding formed in the kneading step into a mold and molding the kneaded material for molding. Specifically, the molding process according to the present embodiment includes, for example, a method of compression molding in which a kneaded material for molding is put into a concave portion of a mold and cured by pressurizing, and direct injection of the kneaded material for molding (transfer molding) Alternatively, a method of injecting into a mold by injection and performing molding can be used. In the molding step according to the present embodiment, for example, a compression molding machine, an injection molding machine, an extrusion molding machine, and a direct pressure injection molding machine can be used.
本実施形態に係る成形工程において、直圧注入もしくは射出で成形用混練物を成形型に注入すると、板状の無機粒子3が注入方向に沿って配向され、エラストマー成形体1cにおける複数の無機粒子層が形成される。すなわち、本実施形態に係る成形工程において、直圧注入もしくは射出で成形用混練物を成形型に注入することにより、エラストマー成形体1cの内部に、成形体表面1a,1bに略平行し、水蒸気の浸入を遮断できる障壁が形成される。
In the molding step according to the present embodiment, when the kneaded material for molding is injected into the mold by direct pressure injection or injection, the plate-like
また、本実施形態に係る成形工程において、圧縮成形で成形用混練物を加圧することで、エラストマー成形体1cを成形することも可能である。圧縮成形で成形用混練物を加圧すると、板状の無機粒子3は、それぞれが成形体表面1a、1bに略平行して配される状態になる。ただし、板状の無機粒子3同士は、後述するように、配向性が見られない。このため、本実施形態において、圧縮成形で製造されたエラストマー成形体1cは、ある程度水蒸気を遮断する性能を備えている。
しかしながら、上述の直圧注入もしくは射出で成形用混練物を成形型に注入する場合と比べ、圧縮成形で製造されたエラストマー成形体1cにおける無機粒子3同士が前述の「規則正しく配向されている状態」を満たしていないため、水蒸気バリア性は幾分劣る。
In the molding step according to the present embodiment, it is also possible to mold the elastomer molded
However, as compared with the case where the kneaded material for molding is injected into the molding die by the direct pressure injection or injection described above, the
さらに、本実施形態に係る成形工程において、直圧注入もしくは射出で成形用混練物を成形型に注入する際、注入速度(ずり速度)が100/秒(sec−1)から1000/秒(sec−1)までの範囲に設定されることが好ましい。注入速度が100/秒以上に設定されると、板状の無機粒子3同士の配向性がさらに向上することにより、より優れた水蒸気バリア性を得ることができる。一方、注入速度が1000/秒以下に設定されると、成形されたエラストマー成形体1cの分子切断過大による外観不良(ヤケとショート)が抑制されるため、より優れた「成形性」を得ることができる。
なお、本実施形態に係るエラストマー成形体1cが有する熱硬化性エラストマー(主成分あるいは主剤と称する。)が異なる場合においても、成形用混練物を成形型に注入する際の注入速度が上述の条件を満たせば、同様に優れた水蒸気バリア性と成形性とを得ることができる。
Furthermore, in the molding process according to the present embodiment, when the kneaded material for molding is injected into the mold by direct pressure injection or injection, the injection speed (shear speed) is from 100 / sec (sec −1 ) to 1000 / sec (sec). -1 ) is preferably set. When the injection rate is set to 100 / sec or more, the orientation of the plate-like
In addition, even when the thermosetting elastomer (referred to as a main component or a main agent) of the elastomer molded
本実施形態に係る成形工程において、成形用混練物が成形型に注入された後、各種公知の方法によって、一次架橋を行うことにより、エラストマー成形体1cが形成される。本実施形態に係る成形工程において、例えば、160℃の環境で3分間の一次架橋を行うことにより、エラストマー成形体1cが形成される。
In the molding step according to the present embodiment, after the kneaded material for molding is injected into a molding die, primary crosslinking is performed by various known methods to form the elastomer molded
本実施形態に係る製造方法において、成形工程が行われた後、例えば、所望により熱気流中で二次架橋を施すことができる。具体的に、例えば、一次架橋によって形成されたエラストマー成形体1cが180℃のオーブン中において、約4時間の二次架橋を行うことにより、チューブ1の成形品を形成することができる。本実施形態において、成形されたチューブ1は、例えば、0.5ミリメートルの肉厚を有する。
In the manufacturing method according to the present embodiment, after the forming step is performed, for example, secondary crosslinking can be performed in a hot air stream as desired. Specifically, for example, the molded article of the
その後、各種公知の方法で、チューブ1の成形品を成形型から取り出して、適宜寸法に加工することができる。
本実施形態に係るエラストマー成形体1cおよびチューブ1は、上述の製造方法で製造される。
Thereafter, the molded product of the
The elastomer molded
以下、上記の本発明の一実施形態に係るエラストマー成形体1cの実施例1〜実施例7について、比較例1〜比較例3とともに説明する。
表1には、本実施形態に係るエラストマー成形体1cの実施例1〜実施例7、および比較例1〜比較例3の成形品評価サンプルの組成が示されている。
Table 1 shows the compositions of the molded article evaluation samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 of the elastomer molded
(実施例1)
表1に示すように、実施例1のエラストマー成形体1cの成形品評価サンプルは、100重量部の熱硬化性エラストマーと、10重量部のシリカ粒子と、3重量部の無機粒子3と、15重量部の樹脂架橋剤を混練して成形することにより得られた。
具体的に、表1に示すように、主剤となる熱硬化性エラストマーは、飽和炭化水素系ゴムであるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム(EPDM)の三井EPT(登録商標)3045H(商品名;三井化学(株)製)が用いられた。シリカ粒子は、ミニシール#5(商品名;U.S.シリカ製)が用いられた。無機粒子3は、板状アルミナであるセラフ05070(商品名;キンセイマテック(株)製)が用いられた。樹脂架橋剤は、臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂であるタッキロール250-I(商品名;岡田化学工業(株)製)が用いられた。
実施例1のエラストマー成形体1c(チューブ1)の成形品評価サンプルは、上述の本発明の一実施形態に係る製造方法を用いて製造された。成形品評価サンプルの肉厚は、0.5ミリメートル程度である。
(Example 1)
As shown in Table 1, a molded product evaluation sample of the elastomer molded
Specifically, as shown in Table 1, the thermosetting elastomer used as the main component is a saturated hydrocarbon rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), Mitsui EPT (registered trademark) 3045H (product). Name; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). As the silica particles, Mini Seal # 5 (trade name; manufactured by US Silica) was used. As the
A molded product evaluation sample of the elastomer molded
混練工程において、上述の材料を二次クロールで混練し、成形用混練物としてのコンパウンドを得た。そして、成形工程において、混練工程で得られたコンパウンドを50/秒の注入速度でチューブ形状の成形型に直圧注入で充填し、160℃の環境で3分間の一次架橋を行うことにより、実施例1のエラストマー成形体1cの評価サンプルを得た。最後に、180℃のオーブン中で4時間の二次架橋を行うことにより、実施例1のチューブ1の成形品評価サンプルを得た。
In the kneading step, the above-mentioned materials were kneaded with secondary crawl to obtain a compound as a kneaded material for molding. Then, in the molding step, the compound obtained in the kneading step is filled by direct pressure injection into a tube-shaped molding die at an injection speed of 50 / sec, and primary crosslinking is performed for 3 minutes in an environment of 160 ° C. An evaluation sample of the elastomer molded
(実施例2〜実施例4)
実施例2の評価サンプルは、無機粒子3の含有量が25重量部に設定された以外は、実施例1と同様に製造された。実施例3の評価サンプルは、無機粒子3の含有量が5重量部に設定された以外は、実施例1と同様に製造された。実施例4の評価サンプルは、無機粒子3の含有量が20重量部に設定された以外は、実施例1と同様に製造された。
(Examples 2 to 4)
The evaluation sample of Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the content of the
(実施例5〜実施例7)
実施例5の評価サンプルは、混練工程で得られたコンパウンドをチューブ形状の成形型に直圧注入で充填した際の注入速度が1500/秒に設定された以外は、実施例1と同様に製造された。実施例6の評価サンプルは、混練工程で得られたコンパウンドをチューブ形状の成形型に直圧注入で充填した際の注入速度が100/秒に設定された以外は、実施例1と同様に製造された。実施例5の評価サンプルは、混練工程で得られたコンパウンドをチューブ形状の成形型に直圧注入で充填した際の注入速度が1000/秒に設定された以外は、実施例1と同様に製造された。
(Examples 5 to 7)
The evaluation sample of Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the injection speed at the time of filling the compound obtained in the kneading step into the tube-shaped molding die by direct pressure injection was set to 1500 / sec. Was done. The evaluation sample of Example 6 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the injection speed at the time of filling the compound obtained in the kneading step into a tube-shaped mold by direct pressure injection was set to 100 / sec. Was done. The evaluation sample of Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the injection speed when the compound obtained in the kneading step was filled into a tube-shaped molding die by direct pressure injection was set to 1000 / sec. Was done.
(比較例1〜比較例3)
比較例1の評価サンプルは、無機粒子3が含有されなかった以外は、実施例1同様に製造された。
比較例2の評価サンプルは、3重量部の板状の無機粒子3の代わりに、3重量部のキューブ状の無機粒子3を用いた以外は、実施例1同様に製造された。なお、キューブ状の無機粒子3は、セラシュール(登録商標)BMB−05(商品名;河合石灰工業(株)製)というアルミナ系フィラーが用いられた。
比較例3の評価サンプルは、成形工程において、混練工程で得られたコンパウンドを直圧注入の代わりに、圧縮成形で成形した以外は、実施例1同様に製造された。なお、成形工程における圧縮成形の速度は、50/秒に設定された。
(Comparative Examples 1 to 3)
The evaluation sample of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the
The evaluation sample of Comparative Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight of the cube-shaped
The evaluation sample of Comparative Example 3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that in the molding step, the compound obtained in the kneading step was molded by compression molding instead of direct pressure injection. The speed of the compression molding in the molding step was set at 50 / sec.
(性能評価方法)
ガスバリア性は、JIS K6275−1に準拠したガス透過性試験によって蒸気透過率を測定することで評価した。ガスバリア性の評価基準としては、JIS K6275−1に準拠したガス透過性試験によって測定された蒸気透過率が5%未満の場合が「非常に良い」(very good、表2において「◎」と記載する。)と評価され、蒸気透過率が5%以上かつ10%未満の場合、「良い」(good、表2において「〇」と記載する。)と評価され、蒸気透過率が10%以上の場合が「良くない」(no good、表2において「×」と記載する。)と評価され、蒸気透過率が10%以上であるが、許容可能な範囲内にある場合が「可」(fair、表2において「△」と記載する。)と評価される。 The gas barrier property was evaluated by measuring the vapor permeability by a gas permeability test based on JIS K6275-1. As the evaluation criteria for gas barrier properties, the case where the vapor permeability measured by a gas permeability test in accordance with JIS K6275-1 is less than 5% is “very good” (very good, described as “「 ”in Table 2). If the vapor transmission rate is 5% or more and less than 10%, it is evaluated as “good” (good, described as “Δ” in Table 2), and the vapor transmission rate is 10% or more. The case was evaluated as “not good” (no good, described as “x” in Table 2), and the vapor transmission rate was 10% or more, but the case where the vapor transmission rate was within an acceptable range was “good” (fair). , In Table 2, "△").
成形性は、成形品評価サンプルの表面に対する目視検査によって、外観不良(ヤケおよびショート)の有無で評価した。成形性の評価基準としては、ヤケおよびショートの両方とも見られない場合が「非常に良い」(very good、表2において「◎」と記載する。)と評価され、ショートのみが見られない場合が「良い」(good、表2において「〇」と記載する。)と評価され、ショートが見られた場合が「良くない」(no good、表2において「×」と記載する。)と評価される。 The moldability was evaluated by visual inspection of the surface of the molded product evaluation sample, based on the presence or absence of poor appearance (burn or short). As a criterion for evaluation of the moldability, a case where neither a burn nor a short was observed was evaluated as “very good” (very good, described as “◎” in Table 2), and a case where only a short was not observed. Was evaluated as “good” (good, described as “Δ” in Table 2), and when a short was observed, evaluated as “not good” (no good, described as “x” in Table 2). Is done.
総合性能は、ガスバリア性と成形性との評価結果に基づいて評価される。総合性能は、ガスバリア性の評価と成形性の評価との両方ともが「非常に良い」の場合、「非常に良い」(very good、表2において「◎」と記載する。)と評価される。総合性能は、ガスバリア性の評価と成形性の評価とのいずれか一方が「良い」、もう一方が「良い」あるいは「非常に良い」の場合、「良い」(good、表2において「〇」と記載する。)と評価される。総合性能は、ガスバリア性の評価と成形性の評価とのいずれか一方が「良くない」の場合、「良くない」(no good、表2において「×」と記載する。)と評価され。さらに、総合性能は、ガスバリア性の評価と成形性の評価とのいずれか一方が「可」、もう一方の方が「可」、「良い」、「非常に良い」の場合、「可」(fair、表2において「△」と記載する。)と評価される。 Overall performance is evaluated based on the evaluation results of gas barrier properties and moldability. When both the evaluation of the gas barrier property and the evaluation of the moldability are “very good”, the overall performance is evaluated as “very good” (very good, described as “◎” in Table 2). . The overall performance was evaluated as “good” when one of the evaluation of gas barrier properties and the evaluation of moldability was “good” and the other was “good” or “very good” (good, “〇” in Table 2). It is evaluated as "). The overall performance was evaluated as “not good” (no good, described as “x” in Table 2) when either the gas barrier property evaluation or the moldability evaluation was “bad”. Further, the overall performance is evaluated as “OK” when one of the evaluation of gas barrier property and the evaluation of moldability is “OK” and the other is “OK”, “Good”, or “Very good” ( fair, described in Table 2 as “△”).
(性能評価結果)
表2には、上述の性能評価の方法に基づいて実施例1〜実施例7および比較例1〜比較例3の成形品評価サンプルを評価した結果が示されている。
ガスバリア性については、実施例1の成形品評価サンプルが「良い」と評価され、実施例2〜実施例7の成形品評価サンプルが「非常に良い」と評価された。一方、比較例1〜比較例2の成形品評価サンプルが「良くない」と評価された。ただし、比較例3の成形品評価サンプルについては、蒸気透過率が10%以上でありながら、許容可能な範囲にあることで、「可」と評価された。
(Performance evaluation results)
Table 2 shows the results of evaluating the molded product evaluation samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 based on the performance evaluation method described above.
Regarding gas barrier properties, the molded article evaluation samples of Example 1 were evaluated as “good”, and the molded article evaluation samples of Examples 2 to 7 were evaluated as “very good”. On the other hand, the molded article evaluation samples of Comparative Examples 1 and 2 were evaluated as “not good”. However, the molded product evaluation sample of Comparative Example 3 was evaluated as “OK” because the vapor transmission rate was 10% or more and was within an acceptable range.
走査型電子顕微鏡を用いて、実施例1〜実施例7、および比較例1〜比較例3の成形品評価サンプルの内部を分析した。その結果、実施例1の成形品評価サンプルの内部において、無機粒子3の配向が見られた。さらに、実施例2〜実施例7の成形品評価サンプルの内部において、無機粒子3の配向がよく見られた。すなわち、実施例1〜実施例7の成形品評価サンプルの内部において、複数の無機粒子3のそれぞれの長手軸A1がほぼ同じ方向に揃っていることが確認できた。
一方、比較例2および比較例3の成形品評価サンプルの内部において、無機粒子3の配向が殆ど見られなかった。
Using a scanning electron microscope, the insides of the molded product evaluation samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were analyzed. As a result, the orientation of the
On the other hand, the orientation of the
成形性については、実施例1〜実施例7の成形品評価サンプルのいずれも、「良い」以上と評価された。特に、成形工程において、コンパウンドを成形型に100/秒の注入速度で直圧注入して成形された実施例6の成形品評価サンプルと、コンパウンドを成形型に1000/秒の注入速度で直圧注入して成形された実施例7の成形品評価サンプルとの両方とも、成形性が「非常に良い」と評価された。一方、成形工程において、コンパウンドを成形型に1500/秒の注入速度で直圧注入して成形された実施例6の成形品評価サンプルは、ショートの外観不良が見られなかったものの、ヤケの外観不良が見られた。
比較例1および比較例2の両方とも、ガスバリア性が「良くない」と評価されたため、成形性に関する評価は未実施である。比較例3の成形品評価サンプルは、成形工程において、コンパウンドを加圧することで成形されており、成形性が「良い」と評価された。
Regarding the moldability, all of the molded product evaluation samples of Examples 1 to 7 were evaluated as “good” or more. In particular, in the molding process, the molded product evaluation sample of Example 6 in which the compound was directly injected into the mold at an injection speed of 100 / sec, and the compound was directly injected into the mold at an injection speed of 1000 / sec. The moldability was evaluated as “very good” both with the molded product evaluation sample of Example 7 which was injected and molded. On the other hand, in the molding process, the molded product evaluation sample of Example 6 molded by directly injecting the compound into the molding die at an injection speed of 1500 / sec. Bad was seen.
In both Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the gas barrier properties were evaluated as “poor”, and thus the evaluation regarding the moldability was not performed. The molded product evaluation sample of Comparative Example 3 was molded by pressing the compound in the molding step, and the moldability was evaluated as “good”.
上述のガスバリア性の評価結果および成形性の評価結果を踏まえ、実施例1〜実施例7の成形品評価サンプルのいずれも、「良い」以上の総合性能を有すると評価された。その中で、特に無機粒子3の含有量が5重量部から20重量部の範囲にある実施例3および実施例4の成形品評価サンプルは、より優れた総合性能を有している。また、成形工程において、コンパウンドを成形型に直注入する際の注入速度が100/秒から1000/秒の範囲にある実施例6および実施例7の成形品評価サンプルも、より優れた総合性能を有している。
Based on the evaluation results of the gas barrier properties and the moldability described above, all of the molded article evaluation samples of Examples 1 to 7 were evaluated to have “good” or higher overall performance. Among them, the molded product evaluation samples of Examples 3 and 4 in which the content of the
以上、本発明の好ましい実施形態および各実施例を説明したが、本発明はこのような実施形態および各実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は、上述の実施形態及び各実施例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
また、本発明は、上述の実施形態および各実施例の説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
The preferred embodiment and each example of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment and each example. Additions, omissions, substitutions, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention can be configured by appropriately combining the components described in the above-described embodiment and each example.
Further, the present invention is not limited by the above-described embodiment and the description of each example, but is limited only by the appended claims.
1 医療機器用チューブ1
1a 外周面(成形体表面)
1b 内周面(成形体表面)
1c エラストマー成形体
3 無機粒子
10 内視鏡装置
11 挿入部
12 操作部
14 先端硬質部
15 湾曲部
15a 外皮チューブ
16 可撓管部
16a 外皮チューブ
A1 長手軸(軸)
A2,A3 軸
L1 長径
L2 短径
L3 板厚
1 Tube for
1a Outer peripheral surface (molded product surface)
1b Inner peripheral surface (molded product surface)
1c Elastomer molded
A 2 , A 3 axis L 1 major axis L 2 minor axis L 3 thickness
Claims (10)
前記混合物が、100重量部の前記熱硬化性エラストマーに対して5重量部から20重量部の前記無機粒子を含有することを特徴とする医療機器用エラストマー成形体。 It is composed of a mixture containing a thermosetting elastomer, silica particles, and a plurality of inorganic particles formed in a plate shape,
An elastomer molded article for medical equipment, wherein the mixture contains 5 to 20 parts by weight of the inorganic particles based on 100 parts by weight of the thermosetting elastomer.
前記成形用混練物を成形型に充填して架橋することにより医療用エラストマー成形体を成形する成形工程と、
を含み、
前記混練工程で形成された前記成形用混練物が、100重量部の前記熱硬化性エラストマーに対して5重量部から20重量部の前記無機粒子を含有する
ことを特徴とする医療機器用エラストマー成形体の製造方法。 By kneading the thermosetting elastomer, silica particles and a plurality of plate-shaped inorganic particles, a kneading step of forming a kneaded product for molding,
A molding step of molding a medical elastomer molded article by filling and kneading the molding kneaded product into a molding die,
Including
Wherein the kneaded material for molding formed in the kneading step contains 5 to 20 parts by weight of the inorganic particles with respect to 100 parts by weight of the thermosetting elastomer. How to make the body.
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