JP3267136B2

JP3267136B2 - 医療機器用細径多心ケーブル

Info

Publication number: JP3267136B2
Application number: JP02126996A
Authority: JP
Inventors: 善久加藤; 秀幸鈴木; 浩小室
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 2002-03-18
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JPH09219115A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療機器に用いら
れる細径多心ケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信機器や精密電子機器類の小型
化、高密度化に伴い、これら機器類に用いられるケーブ
ル心線も益々細径化される傾向にあり、最近では外径が
０．５ｍｍ以下といった細径の絶縁電線も使用されるよ
うになってきている。また、多くの情報信号伝達のた
め、このような細径の絶縁電線を複数本組み合わせケー
ブル化した細径ケーブルも多く使用されている。尚、こ
のような細径ケーブルのケーブルシースには一般に熱可
塑性樹脂が用いられている。

【０００３】一方、病院や診療所等の医療現場において
は、例えば、手術に先立ち、患部を診察するセンサーを
カテーテル等を用いて生体内に導入して、患部の情報を
外部から得ることが行われているが、こうした生体内の
情報を一度に多く得るためには、センサーの小型化と共
に、それに用いるリード線の細径化高密度化が益々必要
とされている。例えば、脳などの生体深部の情報を得る
場合には、センサーの小型化は勿論、このセンサーから
得られる情報を外部に伝達するためのリード線も極めて
細いものが必要とされる。

【０００４】そして、これらケーブル心線、リード線等
の周囲に被覆される絶縁被覆の形成方法としては、例え
ば、コイル等に用いられるエナメル線を製造する場合の
ように、これらケーブル心線やリード線等を構成する導
体上に、液状材料を塗布し硬化させる方法が一般的に良
く知られている。

【０００５】この液状材料としては、熱硬化型、紫外線
硬化型、電子線硬化型等の材料があり、上述したエナメ
ル線の場合、その多くは熱硬化型の材料、具体的には、
熱硬化型ワニスが使用されている。尚、この熱硬化型ワ
ニスには、エポキシ系、シリコーン系、ポリウレタン
系、ポリエステル系、ポリアミドイミド系、ポリイミド
系、ポリエステルイミド系、ホルマール系等がある。

【０００６】また、このような液状材料を塗布する方法
の他に、ポリオレフィン系樹脂やフッ素系樹脂などの熱
可塑性樹脂をベースとした押出し方式による薄肉被覆絶
縁電線の検討も古くから行われており、十数μｍの被覆
線も使用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
熱可塑性樹脂を用いた押出し方式による絶縁被膜の薄肉
化は、被膜が薄くなればなるほど被覆材料と導体との温
度差により生ずる歪みが影響し易い上に、伸びの低下を
引き起こす原因となる等の欠点を有している。このた
め、導体を予熱しておくことでこのような欠点を防止す
ることができるが、導体が細くなると予熱による強度の
低下と、押出し時の材料の圧力などにより、断線し易く
高速の被膜形成ができない等の問題が生ずる。さらにケ
ーブル化において、数μｍからの外層シースを高速で施
すことは極めて困難である。

【０００８】また、熱可塑性樹脂を外層に施す場合、細
径絶縁電線の撚線上に薄く被覆するほど負荷がかかるた
め、断線を招き易く、生産性（高速化）に劣るという問
題がある。また、このような撚線の撚り合わせの溝に樹
脂を均一に埋め込むためには高速化が難しいこと、外層
と細径絶縁電線の間の隙間が大きいと水中浸漬時にこの
隙間に水が入り込み、電気特性の変動に大きく影響する
等の問題がある。

【０００９】一方、エナメル線は被膜厚が薄く、電線と
してこうした用途へ適用できれば非常に有効である。し
かし上述した熱硬化型の材料を用いるエナメル線の被覆
は、塗布焼き付け工程を通常５回以上繰り返し行う必要
があること、その多くの材料が５０％以上を有機溶剤が
占める材料のため、大掛かりな安全設備が必要なこと、
焼き付けによるためポリエチレンやポリ塩化ビニルなど
のように着色が容易でなく、多心化での識別手段として
新たな処理を必要とすること、さらに、端末剥離性に劣
るという問題がある。さらに、溶剤が使用されているた
め、医療分野では被覆中の残存溶剤による生体への悪影
響が懸念されている。

【００１０】また、ケーブル化のため外層シースとして
熱硬化型ワニスを用いる場合、溶剤が含まれているた
め、素線間に溶剤が入り込みやすいことや素線間はワニ
スが多くなるため、加熱硬化時に溶剤が飛びにくくなっ
て発泡が生じやすく、外観荒れなどの問題がある。

【００１１】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その主な目的
は、生体に安全で、且つ取扱性に優れた新規な医療機器
用細径多心ケーブルを提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、導体径１００μｍ以下の素線上に絶縁厚５
０μｍ以下のウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬
化樹脂組成物の絶縁被膜を備えた極細絶縁電線を複数本
撚り合わせて撚り線を形成すると共に、この撚り線上
に、ウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組
成物中の官能基の９０％以上をメタクリロイル基とした
樹脂組成物からなる被覆層を形成してなるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を説明する。

【００１４】図１〜図３は本発明に係る細径多心ケーブ
ルのそれぞれの実施の一形態を示したものである。図示
するように、この細径多心ケーブルは、導体径１００μ
ｍ以下の金属等の導体からなる素線１上に、ウレタン
（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組成物からなる
絶縁被膜２を備えた極細絶縁電線３を複数本（図１及び
図３に示す場合はそれぞれ２本、図２に示す場合は７
本）、撚り合わせて撚り線４を形成し、さらに、この撚
り線４上に、ウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬
化樹脂組成物中の官能基の９０％以上をメタクリロイル
基とした樹脂組成物からなる被覆層５を形成してなるも
のであり、以下に、これらの個々の構成について詳述す
る。

【００１５】先ず、この素線１を構成する金属は、銅、
アルミニウム、鉄、銀、白金などのいずれでも良く、こ
れらの合金、さらにこれらに錫、亜鉛などを加えた合
金、さらに、これら素線１の表面に任意のめっきを施し
たものでも良い。また、この素線１は、単線でも、撚り
線でも良く、さらに撚り線を一括めっきしたものでも良
い。

【００１６】次に、この素線１上の絶縁被膜２を構成す
るウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組成
物は、基本的に光重合性オリゴマ、光重合性モノマ、光
開始材などからなる。この光重合性オリゴマ（プレポリ
マ）とは、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート系、
ポリエステルウレタン（メタ）アクリレート系ポリエー
テルウレタン（メタ）アクリレート系など各種オリゴマ
であって、不飽和二重結合を有する官能基を２個以上有
するものである。特に、官能基としてはメタクリロイル
基が好ましい。オリゴマはフッ素置換されたものでも良
く、２種以上のオリゴマを組み合わせても良い。一方、
光重合性モノマとは、分子中に官能基を１個又は２個以
上有する公知の化合物を用いることができる。特に、官
能基としてメタクリロイル基を有するものがよい。他
方、光重合開始剤とは、光重合性オリゴマやモノマの重
合反応を開始させる働きをもつもので、紫外線を受け、
フリーラジカルを生成する役割を持つ。紫外線架橋のた
めにはこのフリーラジカルが必要で、光重合開始剤は紫
外線照射により特定波長を吸収して電子的励起状態とな
り、ラジカルを発生し易い物質である。例えば、ベンゾ
イルエーテル系、ケタール系、アセトフェノン系、ベン
ゾフェノン系、チオキサントン系等があり、目的に応じ
て種々の光開始重合剤を用いることができる。

【００１７】また、撚り線４上に被覆される被覆層５と
して、ウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂
組成物中の官能基の９０％以上をメタクリロイル基とし
た樹脂組成物を用いるのは、生体への安全性を著しく高
めるためである。すなわち、このメタクリロイル基以外
のアクリロイル基やビニル基などの官能基の比率が高く
なると皮膚刺激性が増大し、溶出物試験や生体適合等の
面で問題が生じやすくなるためである。また、官能基の
メタクリロイル基の比率が減少すると樹脂組成物の硬化
収縮率が増大し、多心ケーブルの曲げや巻き付け時のク
ラックが発生しやすくなる問題がある。尚、１００％メ
タクリロイル基とすればさらに安全性に優れたものが得
られる。また、絶縁被膜２の樹脂組成物と被覆層５の樹
脂組成物は同一のものを使用しても構わない。

【００１８】この撚り線４上に、紫外線硬化樹脂組成物
からなる被覆層５を被覆するのは、撚り線４の撚り合わ
せの溝に樹脂組成物を容易に埋め込むことができるこ
と、また被覆層５の被覆厚を薄く施し、且つ外観に撚り
合わせ目がでないためである。さらに、均一な被覆層５
を施すことで、空気中と水中での多心ケーブルの電気特
性の変動、特に、静電容量の変動を抑制することができ
る他、被覆層５を施すことにより、カテーテル等のチュ
ーブ内への挿入用途での作業性向上や機械的強度の向
上、外傷防止などの効果が得られる。

【００１９】一方、極細絶縁電線３の絶縁被膜２として
紫外線硬化樹脂組成物を用いるのは、細径線への薄肉被
覆や着色による識別が容易にできること、さらに熱硬化
ワニスを焼き付けるエナメル線に比べ、端末加工性（剥
離性）に優れる利点を持つためである。また、この樹脂
組成物には紫外線及び熱硬化併用樹脂組成物を用いても
良い。ここで、紫外線及び熱硬化樹脂組成物としては、
上記組成に加え、熱による重合反応を開始させる働きを
持つ熱重合剤を組み合わせたものであれば良く、特に限
定するものではない。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例を説明す
る。

【００２１】［実施例１］図１に示すように、導体径２
５±１μｍ（銀めっき銅合金線）の素線１上に、ウレタ
ン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組成物からな
る絶縁被膜２を被覆し、これを紫外線照射炉を通して硬
化させて絶縁厚１０±１μｍの極細絶縁電線３を得た
後、これを２ヶ撚りして撚り線４を形成した。次に、こ
の撚り線４上にウレタン（メタ）アクリレート系紫外線
硬化樹脂組成物（メタクロイル基数／官能基数〓１．
０）を被覆して被覆層５を形成した後、紫外線照射炉を
通して硬化させて外径１００±５μｍの超細径多心ケー
ブルを得た。そして、このケーブルについて、表１に示
すような、断線の有無、破壊電圧、空気及び水中での静
電容量、２．５ｍ長テフロンチューブ挿入性、可撓性、
端末加工性、着色性、溶出物試験ｐＨ、皮内反応試験を
行い、それぞれの特性について評価を行った。

【００２２】［実施例２］図２に示すように、導体径２
５±１μｍ（銅めっき銅合金線）の素線１上に、ウレタ
ン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組成物からな
る絶縁被膜２を被覆し、これを紫外線照射炉を通して硬
化させて絶縁厚１０±１μｍの極細絶縁電線３を得た
後、これを７ヶ撚りして撚り線４を形成した。次に、こ
の撚り線４上にウレタン（メタ）アクリレート系紫外線
硬化樹脂組成物（メタクロイル基数／官能基数〓１．
０）を被覆して被覆層５を形成した後、紫外線照射炉を
通して硬化させて外径１５０±５μｍの超細径多心ケー
ブルを得、その後、このケーブルについて実施例１と同
様な評価を行った。

【００２３】［実施例３］導体径８±１μｍ（銅めっき
銅合金線）の素線上に、ウレタン（メタ）アクリレート
系紫外線硬化樹脂組成物を被覆し、紫外線照射炉を通し
て硬化させ絶縁厚５±１μｍの極細絶縁電線を得た後、
これを７ヶ撚りした外層にウレタン（メタ）アクリレー
ト系紫外線硬化樹脂組成物（メタクロイル基数／官能基
数〓０．９４）を被覆し紫外線照射炉を通して硬化さ
せ、外径６０±５μｍの超細径多心ケーブルを得、その
後、このケーブルについて実施例１と同様な評価を行っ
た。

【００２４】［比較例１］導体径２５±１μｍ（銅めっ
き銅合金線）の素線上に、紫外線硬化樹脂組成物を被覆
し、紫外線照射炉を通して硬化させ絶縁厚１０±１μｍ
の極細絶縁電線を得た後、これを２ヶ撚りし、その後、
これについて表１に示すような評価を行った。

【００２５】［比較例２］導体径２５±１μｍ（銅めっ
き銅合金線）の素線上に、紫外線硬化樹脂組成物を被覆
し、紫外線照射炉を通して硬化させ絶縁厚１０±１μｍ
の極細絶縁電線を得た後、これを７ヶ撚りした外層に熱
硬化樹脂組成物（ウレタンエナメルワニス）を被覆し加
熱炉を通して硬化させ、その後、これについて表１に示
すような評価を行った。

【００２６】［比較例３］導体径８±１μｍ（銅めっき
銅合金線）の素線上に、紫外線硬化樹脂組成物を被覆
し、紫外線照射炉を通して硬化させ絶縁厚１０±１μｍ
の極細絶縁電線を得た後、これを７ヶ撚りした外層に熱
硬化樹脂組成物（ウレタンエナメルワニス）を被覆し加
熱炉を通して硬化させ、その後、これについて比較例１
と同様に表１に示すような評価を行った。

【００２７】［比較例４］導体径５０μｍ、被覆厚１０
±１μｍのウレタンエナメル線を２ヶ撚りした外層にウ
レタン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組成物
（メタクロイル基数／官能基数〓０）を被覆し紫外線照
射炉を通して硬化させ、外径１５０μｍの超細径多心ケ
ーブルを得、その後、このケーブルについて表１に示す
ような評価を行った。

【００２８】［比較例５］導体径２５±１μｍ（銅めっ
き銅合金線）の素線上に、ウレタン（メタ）アクリレー
ト系紫外線硬化樹脂組成物を被覆し、紫外線照射炉を通
して硬化させ絶縁厚１０±１μｍの極細絶縁電線を得た
後、ウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂組
成物（メタクリロイル基数／官能基数〓０．４５）を被
覆し紫外線照射炉を通して硬化させ、外径１００±５μ
ｍの超細径多心ケーブルを得、その後、このケーブルに
ついて表１に示すような評価を行った。

【００２９】

【表１】

【００３０】この結果、表１からもわかるように、極細
絶縁電線の撚り線上に、ウレタン（メタ）アクリレート
系紫外線硬化樹脂組成物中の官能基を９０％以上をメタ
クリロイル基とした樹脂組成物を被覆層として設けた実
施例１〜３は、電気特性の安定性やチューブ内への挿入
性に加え、生体への安全性に対しても優れた結果を示し
た。さらに、極細絶縁電線の被覆膜として紫外線硬化樹
脂組成物を用いることにより、端末加工性（皮剥ぎ牲）
や識別性に優れることがわかる。

【００３１】これに対して、本発明に規定しない構成の
比較例１では破壊電圧、静電容量、挿入性の点で上記実
施例に比較して大きく劣ってしまい、また、被覆層とし
て本発明に規定しないウレタンエナメルワニスを用いた
比較例２及び３では撚り溝部分で発泡が生じ、外観荒れ
や断線が生じてしまった。また、細径絶縁電線としてウ
レタンエナメル線を用いた比較例４では外観、静電容
量、チューブ挿入性等は優れていたが、端末加工性及び
着色性（識別性）に劣ってしまった。さらに、官能基数
のうちメタクロイル基数を４５％とした比較例５では溶
出物試験及び皮内反応試験に不合格となってしまった。

【００３２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、電気特性
の安定性やチューブ内の挿入性に加え、生体への安全性
に対しても優れた医療機器用超細径多心ケーブルを容易
に得ることができ、さらに、極細絶縁電線の被覆材料と
して上述した紫外線硬化樹脂組成物を用いることによ
り、端末加工性（皮剥ぎ性）や識別性に優れたものが容
易に得られる等といった優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る医療機器用細径多心ケーブルの実
施の一形態（２心）を示す拡大断面図である。

【図２】本発明に係る医療機器用細径多心ケーブルの実
施の一形態（７心）を示す拡大断面図である。

【図３】本発明に係る医療機器用細径多心ケーブルの実
施の一形態（２心）を示す拡大断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｃ０８Ｆ 299/06 Ｈ０１Ｂ 7/18 Ｈ (56)参考文献特開平５−290638（ＪＰ，Ａ) 特開平５−250926（ＪＰ，Ａ) 特開平７−114832（ＪＰ，Ａ) 特開平４−67515（ＪＰ，Ａ) 特開平７−235224（ＪＰ，Ａ) 実開平６−5040（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 7/17 A61B 1/04 362 C09D 175/16 H01B 3/30 H01B 11/02 C08F 299/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導体径１００μｍ以下の素線上に絶縁厚５
０μｍ以下のウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬
化樹脂組成物の絶縁被膜を備えた極細絶縁電線を複数本
撚り合わせて撚り線を形成すると共に、この撚り線の外
側に、ウレタン（メタ）アクリレート系紫外線硬化樹脂
組成物中の官能基の９０％以上をメタクリロイル基とし
た樹脂組成物からなる被覆層を形成してなることを特徴
とする医療機器用細径多心ケーブル。
【請求項２】請求項１の極細絶縁電線の絶縁被膜が着色
されていることを特徴とする医療機器用細径多心ケーブ
ル。
【請求項３】請求項２の着色された絶縁被膜の色相が異
なっていることを特徴とする医療機器用細径多心ケーブ
ル。
【請求項４】上記被覆層を形成する樹脂組成物が着色さ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の医療機器用細径多心ケーブル。