JP3336601B2

JP3336601B2 - 医療用具及びその製造方法

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Publication number: JP3336601B2
Application number: JP21623296A
Authority: JP
Inventors: 博行井上; 健二塚
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2016-08-16
Also published as: JPH1057471A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血管、消化管、尿
管、気管、胆管、その他の体腔あるいは組織中に挿入さ
れるカテーテルおよびこれを案内するためのガイドワイ
ヤー、スタイレット等の医療用具に関し、詳しくは、基
材の表面に親水性高分子物質の被膜を形成して、水また
は体液と接触した時に優れた表面潤滑性が発現するよう
にした医療用具とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】血管、消化管、尿管、気管、胆管、その
他の体腔あるいは組織中に挿入されるカテーテルおよび
これを案内するためのガイドワイヤー、スタイレット等
の医療用具は、組織を損傷させず、目的部位まで確実に
挿入できることが必要であり、また、組織内に留置して
いる間に、摩擦によって粘膜を損傷したり、炎症を引き
起こしたりすることを避けるため、優れた潤滑性を示す
ことが要求される。そのため、医療用具の基材として
は、従来、フッ素樹脂やポリエチレン等の一般的な低摩
擦素材が用いられており、また、医療用具の滑りを良く
したり、凝血を防止するために、その基材の表面に、フ
ッ素樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の表面コー
トが施されたり、シリコーンオイル、オリーブオイル、
グリセリン、キシロカインゼリー等が塗布されたりして
いる。しかしながら、これらの方法は、何れも効果の点
で不十分であり、摩擦抵抗が十分に低減しないという欠
点がある。

【０００３】そこで、これらの欠点を解消するものとし
て、ポリウレタンからなる基材を、メチルビニルエーテ
ル・無水マレイン酸共重合体のメチルエチルケトン溶液
に浸漬し、乾燥後水処理することで、その表面に潤滑性
被膜を形成し、湿潤時に表面が潤滑性を発現するように
した医療用具が提案されている（特開平６−７４２６号
公報）。この医療用具は、湿潤時に表面潤滑性を発現す
るものではあるが、たとえばガイドワイヤーの基材表面
に表面処理を施したものは、カテーテル中で繰り返し応
力を受けると表面潤滑性が低下する傾向があり、持続性
に問題を有している。

【０００４】また、医療用具を構成する基材の表面に存
在する反応性官能基と無水マレイン酸系高分子物質とを
共有結合させ、湿潤時に表面が潤滑性を発現するように
した医療用具も提案されている（特公平１−３３１８１
号公報）。この医療用具は、湿潤時に表面潤滑性を発現
し、持続性にも優れたものであるが、基材表面に官能基
を存在させるために、イソシアネート基、アミノ基、ア
ルデヒド基、エポキシ基等の官能基を有する化合物の溶
液で処理しなければならず、従って未反応物が残る虞が
あり、安全性の面で問題がある。

【０００５】更に、基材表面に存在する反応性官能基
と、水溶性高分子物質またはその誘導体とをイオン結合
させ、湿潤時に表面が潤滑性を発現するようにした医療
用具も提案されている（特公平４−１２１４５号公
報）。この医療用具は、湿潤すると表面潤滑性を発現す
るが、水溶性高分子物質がイオン結合で固定されている
ために、生理食塩水等のイオンを含有する溶液中では、
水溶性高分子物質が剥がれてしまうという欠点を有して
いる。

【０００６】また、基質の表面をジイソシアネートで部
分架橋された無水マレイン酸共重合体ハーフエステルま
たはその誘導体で被覆することで、湿潤時に表面が潤滑
性を発現するようにした医療用具も提案されている（特
開平３−２３６８５４号公報）。この医療用具は湿潤す
ると表面潤滑性を発現し、持続性に優れているが、被膜
形成時にジイソシアネート基を有する化合物を混合する
ために、被膜形成後、未反応物が残存している虞があ
り、安全性の面で問題がある。また、メチルビニルエー
テル・無水マレイン酸共重合体のハーフエステルは、そ
れ自身疎水性基を有するために表面潤滑性が不十分であ
り、架橋すると分子鎖が束縛され、、表面潤滑性が更に
低下するという欠点を有している。また、イソシアネー
ト基を有する化合物を直接溶液で塗布するが、イソシア
ネート基は不安定であるために、溶液のポットライフが
非常に短く、高々２時間程度であるという問題をも有し
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は如上の事情に
鑑みてなされたもので、湿潤時に表面潤滑性を発現し、
かつ摩擦耐久性に優れ、潤滑性が安定的に維持される医
療用具およびその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、医療用具の合成樹
脂製基材の表面に形成した、無水マレイン酸系高分子物
質と水酸基を有するポリウレタンとの混合物の被膜が、
加熱により不溶化されることを見出し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明は、合成樹脂からなる基材の表面
に、無水マレイン酸系高分子物質と水酸基を有するポリ
ウレタンとの混合物の被膜が形成されてなり、該被膜が
加熱により不溶化されたのちに、親水化剤により親水化
処理されていることを特徴とする医療用具である。ま
た、本発明は、合成樹脂からなる基材の表面に、無水マ
レイン酸系高分子物質と水酸基を有するポリウレタンと
の混合物溶液を塗布し、乾燥して被膜を形成し、該被膜
を加熱により不溶化した後、さらにこれを親水化剤によ
り親水化処理することを特徴とする医療用具の製造方法
である。ここで、親水化剤は、アンモニア、アミン類、
アルコール類の群から選ばれる１つであるが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によれば、合成樹脂からな
る基材を、無水マレイン酸系高分子物質と水酸基を有す
るポリウレタンとの混合物溶液に浸漬することにより、
医療用具を構成する合成樹脂製基材の表面に被膜を形成
することができる。この被膜に適当な加熱処理を施す
と、無水マレイン酸系高分子物質とポリウレタンとが反
応し、被膜が不溶化される。この被膜は、アンモニア、
アミン類またはアルコール等で親水化処理すると、湿潤
時に表面潤滑性を発現する。また、無水マレイン酸系高
分子物質がポリウレタンと反応して不溶化されているの
で、湿潤時においても溶出しにくいだけでなく、摩擦に
よっても剥がれにくくなり、持続的に表面潤滑性を発現
することができる。

【００１０】本発明の医療用具は、合成樹脂からなる基
材の表面に無水マレイン酸系高分子物質と水酸基を有す
るポリウレタンとの混合物の被膜が形成されてなり、こ
の被膜が加熱により不溶化されるとともに、親水化剤に
より親水化されていることを特徴とする。基材として
は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ
エステル等からなる合成樹脂あるいはこれらの合成樹脂
を金属線の表面に被覆したものが挙げられる。被膜を構
成する一方の成分である無水マレイン酸系高分子物質
は、親水化されることにより湿潤時に表面潤滑性を発現
する作用を有する。無水マレイン酸系高分子物質として
は、メチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重合体、
エチレン・無水マレイン酸共重合体、１−オクタデセン
・無水マレイン酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸
共重合体等が挙げられる。

【００１１】親水化剤は、無水マレイン酸系高分子物質
と反応して、これに親水性を付与する機能を有してい
る。このような親水化剤としては、アンモニア、アミン
類のメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン等、
アルコール類のメチルアルコール、エチルアルコール、
プロピルアルコール等が挙げられる。基材に無水マレイ
ン酸系高分子物質の被膜を形成した医療用具は、それの
みでは湿潤時に表面潤滑性を発現しないが、親水化剤で
処理して親水化することにより、湿潤時に十分な潤滑性
を発現するようになる。しかし、無水マレイン酸系高分
子物質のみでは、たとえばガイドワイヤーを挿入したカ
テーテルを血管内に挿入したときに、容易にガイドワイ
ヤーおよびカテーテルの無水マレイン酸系高分子物質が
溶出し、または被膜が剥離し、表面潤滑性が低下する。
そのため、被膜は親水化剤で処理する前に不溶化する必
要がある。

【００１２】無水マレイン酸系高分子物質と混合される
ポリウレタンとしては、前述の無水マレイン酸系高分子
物質の溶媒に溶解し、かつ水酸基を有するものが挙げら
れる。無水マレイン酸系高分子物質と水酸基を有するポ
リウレタンとを混合し加熱すると、不溶化する。これら
の反応機構は必ずしも明確ではないが、以下のように考
えることができる。すなわち、加熱により水酸基と無水
マレイン酸系高分子物質に含まれる酸無水物基が反応し
てエステル結合が生成する。この反応により、ポリウレ
タンと無水マレイン酸系高分子物質が結合し、不溶性被
膜ができる。本願の方法では、エステル結合を生成する
反応が常温で進行することが殆どないため、取扱いは容
易である。

【００１３】基材表面に無水マレイン酸系高分子物質と
ポリウレタンとの混合物の被膜を形成するには、この混
合物の溶液中に医療用具の基材を浸漬して溶媒を除去
後、加熱すればよい。無水マレイン酸系高分子物質とポ
リウレタンとの混合物を溶解する媒体としては、アセト
ン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、テトラヒドロフラン等が採用され、
その濃度は０．０２〜１０重量％が好ましい。また、混
合物の混合割合は、好ましくは、無水マレイン酸系高分
子物質に対してポリウレタンが０．１〜８０％になるよ
うに決められる。また、ポリウレタンの水酸基価は、好
ましくは１〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇであり、さらに好まし
くは１０〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇである。基材に塗布され
た混合物の被膜から溶媒を蒸発させ、不溶化反応を進行
させるためには、被膜を５０〜１４０℃、好ましくは１
００〜１３５℃の温度で、３〜１２０分、好ましくは３
０〜５０分間加熱処理する。このことによって被膜が乾
燥されるとともに、不溶化反応が進行する

【００１４】こうして不溶化された被膜は、このままで
は湿潤時に潤滑性を発現しないので、親水性を付与する
ために、さらに親水化剤で親水化処理される。親水化剤
としてはアンモニア、アミン類のメチルアミン、エチル
アミン、プロピルアミン等、アルコール類のメチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチ
ルアルコール等が採用され、医療用具はこれらの親水化
剤の溶液中あるいは蒸気中に３〜１２０分間浸漬または
曝される。以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

【００１５】〔実施例１〕直径０．４８ｍｍのＴｉ−Ｎ
ｉ合金（ダイメック（株）製）の芯線をエーテル系ポリ
ウレタン（ダウケミカル社製、ペレセン２３６３−８
０ＡＥ）で被覆した基材を用意し、、これをメチルビニ
ルエーテル・無水マレイン酸共重合体（ＧＡＦ社製、Ｇ
ＡＮＴＲＥＺＡＮ−１６９、重量平均分子量６７，０
００）とポリウレタン（日本ポリウレタン工業（株）
製、ニッポラン３１１０、水酸基価１４〜１６ＫＯＨｍ
ｇ／ｇ）の混合物（重量比５：１）のメチルエチルケト
ン溶液（濃度１．２重量％）に１０秒間浸漬した後、１
３０℃で３０分間加熱した。さらにこれを４０％メチル
アミン水溶液に６０分間浸漬した。これを乾燥させて得
られた医療用ガイドワイヤーを表面潤滑性試験に供した
ところ、表１のような結果が得られた。尚、図１は、医
療用ガイドワイヤーの表面潤滑性試験の説明図であり、
試験方法は次の通りである。すなわち、先ず約２５ｃｍ
の長さにカットした内径１．１ｍｍのアンギオカテーテ
ルを図１に示すような形状に湾曲させ、その基端部Ｂを
固定する。このアンギオカテーテルの内腔に、予め３分
間ヘパリン化牛血で湿潤させておいたガイドワイヤーを
挿入し、ガイドワイヤーの先端がアンギオカテーテルの
先端Ａから出ている状態にして、挿入と引き抜きの操作
を繰り返し行い、所定繰り返し回数における挿入時と引
き抜き時における応力を、引張試験機（（株）島津製作
所製、Ｓ５００Ｄ）で測定する。挿入時と引き抜き時の
応力の和の二分の一を摩擦抵抗値とした。

【００１６】〔実施例２〕実施例１と同様の基材を用意
し、これをメチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重
合体とポリウレタンの混合物（重量比５：１）のメチル
エチルケトン溶液（濃度１．２重量％）に１０秒間浸漬
した後、１３０℃で３０分間加熱した。さらにこれを６
０℃に加温したエタノールに１２０分間浸漬した。これ
を乾燥させて得られたガイドワイヤーを表面潤滑性試験
に供したところ、表１のような結果が得られた。

【００１７】〔比較例１（ポリウレタンを混合しない系
・アミン類と反応）〕実施例１と同様の基材を用意し、
これをメチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重合体
のメチルエチルケトン溶液（濃度１重量％）に１０秒間
浸漬した後、１３０℃で３０分間加熱した。さらにこれ
を４０％メチルアミン水溶液に６０分間浸漬し、これを
乾燥させて得られたガイドワイヤーを表面潤滑性試験に
供したところ、表１のような結果が得られた。

【００１８】〔比較例２（ポリウレタンを混合しない系
・アルコール類と反応）〕実施例１と同様の基材を用意
し、これをメチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重
合体のメチルエチルケトン溶液（濃度１重量％）に１０
秒間浸漬した後、１３０℃で３０分間加熱した。さらに
これを６０℃に加温したエタノールに１２０分間浸漬
し、これを乾燥させて得られたガイドワイヤーを表面潤
滑性試験に供したところ、表１のような結果が得られ
た。

【００１９】〔比較例３（アミン類・アルコール類と反
応しない系）〕実施例１と同様の基材を用意し、これを
メチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重合体とポリ
ウレタンの混合物（重量比５：１）のメチルエチルケト
ン溶液（濃度１．２重量％）に１０秒間浸漬した後、１
３０℃で３０分間加熱した。これを乾燥させて得られた
ガイドワイヤーを表面潤滑性試験に供したところ、表１
のような結果が得られた。

【００２０】〔比較例４（熱処理温度が低い系）〕実施
例１と同様の基材を用意し、これをメチルビニルエーテ
ル・無水マレイン酸共重合体とポリウレタンの混合物
（重量比５：１）のメチルエチルケトン溶液（濃度１．
２重量％）に１０秒間浸漬した後、さらにこれを４０％
メチルアミン水溶液に６０分間浸漬した。これを乾燥さ
せて得られたガイドワイヤーを表面潤滑性試験に供した
ところ、表１のような結果が得られた。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１より、ヘパリン化牛血中において、本
発明のガイドワイヤーはいずれも表面潤滑性に優れ、摩
擦耐久性に優れていることが分かる。これに対して、ポ
リウレタンを混合しない比較例１、２のガイドワイヤー
は、１０回までの摺動では本発明のガイドワイヤーと同
程度の摩擦抵抗値を示したが、その後、摺動回数の増加
とともに摩擦抵抗値が大きくなっており、摩擦耐久性に
問題があることが分かる。アミン類・アルコール類と反
応していない比較例３のガイドワイヤー（純水中では実
施例１、２と同等の摩擦抵抗性を有する）は、カルシウ
ムイオンを含有するヘパリン化牛血中では潤滑性を発現
しなかった。熱処理温度の低い比較例４のガイドワイヤ
ーは、摺動開始直後から摩擦抵抗値が大きくなり、摩擦
抵抗性が劣っていた。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたことから明らかなよう
に、本発明を採用することにより、血液と接触したとき
に優れた表面潤滑性を発現し、かつ摩擦耐久性の優れた
医療用具を提供することができるので、これで治療を受
ける患者の苦痛を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面潤滑性試験の実施方法を説明するための図
である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂からなる基材の表面に、メチル
ビニルエーテル・無水マレイン共重合体、エチレン・無
水マレイン酸共重合体、１−オクタデセン・無水マレイ
ン酸共重合体またはスチレン・無水マレイン酸共重合体
と水酸基価１〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇであるポリウレタン
との混合物の被膜が形成されてなり、該被膜が加熱によ
り不溶化されたのちに、アンモニア、アミン類、アルコ
ール類からなる群から選ばれた親水化剤により親水化さ
れていることを特徴とするガイドワイヤーまたはカテー
テル。
【請求項２】合成樹脂からなる基材の表面に、メチル
ビニルエーテル・無水マレイン共重合体、エチレン・無
水マレイン酸共重合体、１−オクタデセン・無水マレイ
ン酸共重合体またはスチレン・無水マレイン酸共重合体
と水酸基価１〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇであるポリウレタン
との混合物溶液を塗布し、乾燥して被膜を形成し、該被
膜を加熱により不溶化した後、さらにこれをアンモニ
ア、アミン類、アルコール類からなる群から選ばれた親
水化剤により親水化処理することを特徴とするガイドワ
イヤーまたはカテーテルの製造方法。