JP3407777B2

JP3407777B2 - コンプライアントバルーンの製造方法

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Publication number: JP3407777B2
Application number: JP25762495A
Authority: JP
Inventors: 春彦増田; 伸明本間
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 2003-05-19
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JPH0999086A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に血管、胆道、
食道等の狭窄部に経皮的、または経内視鏡的に挿入し
て、狭窄を治療する拡張用バルーンカテーテルのバルー
ンとして有用で、高い耐圧性を有するコンプライアント
バルーンの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、心臓血管系、消化管系、胆道系、
尿路系等の管腔臓器の狭窄部の治療手段として、種々の
拡張術が実施されるようになってきた。拡張術の１つと
して、高周波メスやレーザー等により組織を破壊、ある
いは蒸散して狭窄部を拡張する方法がある。この方法は
極めて効果的ではあるが、技術的な熟練を必要とし、穿
孔、出血等の合併症を起こしやすく、また、経済的でな
いため、一般的には使用しにくい。

【０００３】他の方法としては、狭窄部の組織を機械的
な手段により削り取る方法や、金属ステントにより狭窄
部を拡張、維持する方法の報告も散見されるが、前者の
方法は再狭窄の可能性が高く、後者の方法は、金属を生
体内に半永久的に埋め込むため、長期にわたり予後の観
察が必要である。このため、両者とも、現時点では汎用
される方法であるとは言い難い。このような方法に対
し、最も汎用されている方法として機械的な拡張術があ
る。この方法には大別してダイレーターを使用する方法
と、バルーンカテーテルを用いた方法とがある。

【０００４】前者は先端がテーパー上に成形されたダイ
レーターを狭窄部に導入して直接拡張する方法である
が、ダイレーターの届く範囲に限界がある、届いた場合
でも狭窄部がダイレーターの挿入部より遠位にある場
合、実質的に拡張を行なう太い軸の部分が狭窄部に届か
ず十分な拡張ができない、屈曲の強い部分に導入した場
合、ダイレーターによる穿孔が発生する危険性がある等
の欠点を有する。穿孔の危険性に対しては、ダイレータ
ーにガイドワイヤーが通る小孔を設け、あらかじめ狭窄
部にガイドワイヤーを通し、それをステントにダイレー
ターを押し込む方法も報告されているが、適用範囲が狭
い。また、この方法は、心臓血管系には適用できない。

【０００５】これに対し、拡張用バルーンカテーテルを
使用する方法は、バルーンを経皮的、あるいは内視鏡的
に狭窄部まで導入し、高圧でバルーンを膨張して狭窄を
拡張する方法である。この方法は、細くてしなやかなバ
ルーンカテーテルを使用するため、ダイレーターによる
方法に比べて到達できる部位の範囲が広く、挿入性に優
れ、患者に対する侵襲が少ないという特徴を有する。さ
らに、内視鏡を使用する拡張術の場合、鉗子口を通して
バルーンカテーテルを挿入することが可能であるため、
実際に狭窄部の状態を観察しながら拡張を行なうことも
可能である。

【０００６】バルーンによる狭窄部の拡張を行なうため
には、０．３〜２．０ＭＰａのバルーン膨張圧力が要求
されている。また、バルーンの耐圧性は安全性の面から
も高いほどよい。しかし、現在市販されているカテーテ
ルのバルーンの耐圧性は十分ではなく、本手技が汎用さ
れない大きな理由となっている。現在市販されているカ
テーテルのバルーンには、ポリエチレン、ポリオレフィ
ン共重合体が採用されているものがあるが、このものの
耐圧性はせいぜい１ＭＰａであり、高圧での拡張を実施
するには余裕がなく、安全性に問題がある。

【０００７】この問題点を解決する方法として、いくつ
かの方法が提案されている。例えば、特公昭６３ー２６
６５５号公報にはポリエチレンテレフタレートよりなる
バルーンが記載されており、壊圧力がは１．４ＭＰａ以
上であるバルーンを提供している。また、特開昭６３ー
２１２３７３号公報や、特開平３ー５７４６２号公報に
はポリアミドエラストマーやナイロンよりなるバルーン
が記載されている。しかし、これらのものは高度の破壊
圧力を有するものの、カテーテルのシャフトやチューブ
の材料として使用される熱可塑性エラストマーとの接着
ができないという欠点を有し、その高耐圧性を十分に引
き出せない。

【０００８】この問題に対して、ポリエチレンテレフタ
レートやナイロンのカテーテルチューブを使用する方法
が考えられるが、このものは高硬度であり、剛直性が強
く、湾曲させたときに折れ曲がりやすいため、屈曲した
生体管腔内に挿入するチューブ材料としては適切ではな
い。さらに、これらのものは高結晶性樹脂のため融点以
上では極めて流動性が高く、融点付近でバルーンのよう
な成形体の形状を保持することが難しいという加工上の
問題を有する。

【０００９】バルーンとシャフト、あるいはチューブと
の接合強度を改善する方法として、ポリウレタンよりな
るバルーンが特開平４ー５０００２４号公報に開示され
ている。このものは、ショアー硬度約７５Ｄ、ガラス転
移点約３８℃以上のポリウレタン樹脂を使用し、高耐圧
を実現しようとしており、少なくとも０．７ＭＰａの耐
圧性能を有している。

【００１０】一方、これらのバルーンはその膨張圧力に
よらずその外径がほぼ一定であり、所望の膨張時の外径
を確実に得られるという特徴を有する。しかし、所望の
膨張時の外径を確実に得られることは、ともすれば不都
合につながる場合もある。例えば、狭窄の程度にもよる
が、使用したカテーテルのバルーン膨張時の外径が大き
すぎると、管腔の内膜を傷つけ合併症を誘起する場合が
ある。逆に使用したカテーテルのバルーン膨張時の外径
が小さすぎ、より大きな膨張外径のバルーンが必要とな
る場合がある。この場合、バルーンカテーテルを使用す
ることで患者に対する侵襲は低減するのであるが、例え
ば、胆道拡張のケースでは疼痛が必発の合併症であり、
患者の苦痛を最小限に抑えるためにも、可能なかぎりバ
ルーンカテーテルの交換なしで実施することが望まし
い。

【００１１】ここで、発明者らは、バルーン膨張圧力の
増加に伴い膨張時の外径が一定の割合で大きくなり、し
かも、高度の耐圧性を有するバルーンがあれば、治療上
有効な手段となるのではないかと考え研究に着手した。
そして、バルーンとカテーテルのシャフト、またはチュ
ーブとの接着性が良好であることを前提に、種々の材料
とそのバルーン膨張特性の関係、耐圧性について鋭意検
討を進めた結果、ある特定の物性を有するポリウレタン
樹脂を材料とすることで、少なくとも２ＭＰａの耐圧性
能を有し、バルーン膨張圧力の増加に伴い、バルーンの
膨張時外径が最大で４５％まで大きくなるバルーンを開
発することに成功し、特願平７−２１３８４８号にその
内容を開示した。

【００１２】このものは、３７℃の水中において０．１
ＭＰａの圧力でバルーンを膨張させた時のバルーン外径
をｒ_0.1、１．５ＭＰａの圧力でバルーンを膨張させた時
のバルーン外径をｒ_1.5とする時、（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ
_0.1＝０．１０〜０．４５である膨張特性を有してお
り、血管、胆道、食道等に経皮的、または内視鏡的に挿
入して、その狭窄部を拡張、治療するバルーンとして極
めて有効であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、主に血管、
胆道、食道等の狭窄部に経皮的、または経内視鏡的に挿
入して、狭窄を治療する拡張用バルーンカテーテルのバ
ルーンとして有用で、高い耐圧性を有するコンプライア
ントバルーンの製造方法を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】発明者らは、先の発明を
ベースにして、バルーンの製造方法について鋭意検討を
進めた。その過程で、バルーンの製造条件により、バル
ーン膨張圧力と膨張時の外径の関係が変わってきている
ことに着目した。そして、製造時の要因について実験を
行い、分析を行った結果、パリソンの伸張度とバルーン
の成形温度が極めて有意であることを確認した。そこ
で、パリソンの伸張度、およびバルーンの成形温度とバ
ルーンの膨張特性との関係について鋭意検討を進め、高
度の耐圧性を損なわず、バルーンの膨張特性を制御でき
る製造方法を見いだし、本発明を提供するに至った。

【００１５】本発明は１００％引張応力が２０〜６０Ｍ
Ｐａで、ガラス転移点が−５０〜３７℃であるポリウレ
タン樹脂よりなるパリソンを、該ポリウレタン樹脂のガ
ラス転移点より少なくとも５℃高い温度に加温して１．
４〜３．５倍に伸長した後に伸張したパルソンをバルー
ン金型内に導入し、パリソン内に０．３〜２．０ＭＰａ
の圧力を加えた状態で、金型の温度を該ポリウレタン樹
脂がガラス状態である領域とゴム状態となる領域との境
界温度より高い温度に加熱してポリウレタン樹脂を軟化
してパリソンを膨張し、バルーン金型に接触、押圧して
成形することを特徴とするコンプライアントバルーンの
製造方法である。

【００１６】また、異なる膨張特性を有するバルーンを
作成する方法として、パリソンを１．４〜１．８倍に伸
長した後、金型温度をポリウレタン樹脂がガラス状態で
ある領域とゴム状態となる領域との境界温度よりも少な
くとも３５℃高い温度として成形する膨張率が小さいコ
ンプライアントバルーンの製造方法、およびパリソンを
１．８〜３．５倍に伸長した後、金型温度をポリウレタ
ン樹脂がガラス状態である領域とゴム状態となる領域と
の境界温度以上で、高くともその境界温度＋３５℃を越
えない温度として成形する膨張率が大きいコンプライア
ントバルーンの製造方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】まず、本発明で使用する材料につ
いて説明する。本発明に基づきバルーンを製造するに
は、以下に述べる特定の種類のポリウレタン樹脂を使用
する。本発明で使用可能なポリウレタン樹脂は分子量２
００〜３０００のエステル結合、エーテル結合、または
カーボネート結合のうち、少なくとも１つを含む繰り返
し単位より構成される長鎖ポリオールと有機ジイソシア
ネートを反応させた後、水、またはポリオール化合物か
ら選択される少なくとも１つの鎖延長剤を反応させて得
られる熱可塑性ポリウレタン樹脂である。このものの分
子量は、後述する機械的特性を維持するために、少なく
とも８００００、好ましくは１２００００以上が必要で
ある。

【００１８】使用される有機ジイソシアネートに特に制
限はなく、本業界で公知の有機ジイソシアネートはすべ
て使用可能であり、例えば４，４’-メチレンビス（フ
ェニルイソシアネート）、４，４’-メチレンビス（シ
クロヘキシルイソシアネート）、２，４−トルエンジイ
ソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、
１，４−フェニレンジイソシアネートやこれらの混合物
があげられる。使用される鎖延長剤にも特に制限はな
く、本業界で公知の鎖延長剤はすべて使用可能であり、
例えば、ジオール化合物としてはエチレングリコール、
１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、
１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ル、１，３−シクロヘキサジオール、１，４−シクロヘ
キサジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、
ビスフェノールＡやこれらの混合物があげられる。

【００１９】本発明で使用可能なポリウレタン樹脂は、
分子鎖内、あるいは分子鎖間に部分的な架橋構造を導入
した熱可塑性ポリウレタン樹脂を含む。架橋構造を導入
する方法としては、例えば上述したポリウレタン樹脂の
合成工程において、長鎖ジオールに少量のポリエチレン
オキシド−ポリプロピレンオキシド共重合ポリオールを
添加して反応させたり、鎖延長剤にトリオールのような
３つ以上の官能基を有する化合物を使用する方法があ
る。もちろん、本発明で使用するポリウレタン樹脂がこ
れらの手段によって製造されたものに制限されるもので
はない。また、本発明で使用するポリウレタン樹脂は以
下に述べる物性値を有していることが必要である。

【００２０】第一にポリウレタン樹脂は２０〜６０ＭＰ
ａ、より好ましくは２５〜５０ＭＰａの１００％引張応
力を有していなければならない。ここでいう１００％引
張応力とはＪＩＳＫ７３１１の測定方法による物性値
をさす。ポリウレタン樹脂の１００％引張応力が２０Ｍ
Ｐａより小さい場合、このものより製造したバルーンは
クリープが大きくなるため、耐圧性に乏しく、低い膨張
圧力で容易に永久変形を起こしてしまうので好ましくな
い。１００％引張応力が６０ＭＰａより大きいとバルー
ンが硬くなり、コンプライアントでなくなるので好まし
くない。

【００２１】第二に、本発明で使用するポリウレタン樹
脂は−５０〜３７℃、好ましくは、−４０〜３０℃のガ
ラス転移点を有していなければならない。ここでいうガ
ラス転移点とはポリウレタン樹脂中のソフトセグメント
成分がミクロブラウン運動を開始する境界温度であり、
動的粘弾性試験において動的貯蔵弾性率の降下が開始す
る温度、または、示差走査熱量計（ＤＳＣ）分析におい
てガラス状態からゴム状態への転移温度として計測され
る。ポリウレタン樹脂のガラス転移点が３７℃より大き
いと、実際にバルーンを使用する温度である３７℃以下
の環境、即ち胆道や食道等の内部では、ソフトセグメン
ト成分の分子鎖のミクロブラウン運動が凍結されてガラ
ス状態を呈するため、このものよりなるバルーンは硬
く、コンプライアントな特性が得られないので好ましく
なく、ガラス転移点が−５０℃より小さいと弾性率が低
下するためバルーンが柔軟になり過ぎ、耐圧性が低下し
て低い膨張圧力で容易に永久変形を起こしてしまうので
好ましくない。

【００２２】このようなポリウレタン樹脂はプレポリマ
ー法等の公知の技術に基づき合成し入手することができ
る。また、ソフトセグメント成分として使用されている
ポリオールのタイプが限定されるが、市販品を使用する
ことも可能で、例えば、ダウ・ケミカル社製の商品名
「Ｉｓｏｐｌａｓｔ」、日本ミラクトラン社製の商品名
「ミラクトラン」が好適である。

【００２３】次に、本発明によるコンプライアントバル
ーンの製造方法を説明する。まず、第１ステップとし
て、ポリウレタン樹脂を溶融押出成形し、肉厚３０〜５
００μｍ、外径０．５〜３．０ｍｍのパリソンを作成す
る。偏肉のない均一なバルーンを製造するためには、外
径と肉厚の変動が極めて微少に抑えられたパリソンを調
製することが必要である。例えば、パリソンの外径の変
動が基準値に対して±１パーセント以内であること、パ
リソンの断面形状は目視で真円であること、パリソン断
面（円）の中心を基準点０とするＸＹ座標軸を考え、Ｘ
軸上のパリソンの外径をｄ_x、Ｙ軸上のパリソンの外径を
ｄ_yとする時、その比ｄ_x/ｄ_yは０．９８〜１．０２の範
囲内にあること、Ｘ、Ｙ軸上の４点のパリソンの肉厚の
標準偏差／平均値（ＣＶ値）が０．０５以下であること
等が上げられる。

【００２４】第２ステップとして、成形されたパリソン
に張力をかけ１．４〜３．５倍に伸張する。本発明によ
れば、この際パリソンをポリウレタン樹脂のガラス転移
点より少なくとも５℃高い温度に加温して軟化すること
が必要である。ガラス転移点付近ではパリソンが硬く、
伸長することは困難であり、無理に伸張すれば破断する
場合があるので好ましくない。また、仮に伸長できたと
しても、伸長部の外径は均一でなく、表面も凸凹が激し
いので好ましくない。加温する方法に特に制限はなく、
湯浴、乾燥器、ドライヤー等が使用できるが、発明者ら
は、温度制御が容易で、均一に熱をかけることができる
湯浴を好んで使用している。

【００２５】伸長後のパリソンは張力をかけた状態で冷
却し、１．４〜３．５倍の伸長状態を保つようにする。
冷却は、室温で実施することで通常は十分であるが、作
業効率を上げる観点から、伸長状態で氷水中に浸漬する
方法が好ましい。本発明によればパリソンの伸長度は
１．４〜３．５倍に制御される。パリソンの伸長度が
１．４倍より小さいと、このものより得られたバルーン
は、膨張圧の増加に伴ってバルーンの長さ方向に３０％
以上の著しい伸展が起こるので好ましくなく、３．５倍
より大きいと、伸長後のパリソンの永久歪みが大きく、
バルーン成形が不可能になるので好ましくない。

【００２６】パリソンを伸長する時の温度は使用するパ
リソンのサイズ、肉厚、所望のバルーン膨張特性により
上下する必要があるが、好ましい条件で伸長したパリソ
ンは、冷却後のパリソンを再加温した時に、一瞬にし
て、伸長後のパリソンの長さが１０〜６０％程度収縮す
る現象が観られるので、これが一つの目安となる。即
ち、収縮が観られないパリソンは伸長時の温度が高い
か、その加温保持時間が長すぎるので、温度を低くする
か、加温保持時間を短くする必要がある。

【００２７】第３ステップでは伸長したパリソンをバル
ーン金型に挿入し、パリソン内に０．３〜２．０ＭＰａ
の圧力を加えた状態で、金型の温度をパリソンの材料で
あるポリウレタン樹脂がガラス状態である領域とゴム状
態となる領域との境界温度より高い温度に加熱して、ポ
リウレタン樹脂を軟化して、パリソンを膨張する。膨張
を開始したパリソンはバルーン金型に接触するので、こ
の状態で押圧、セットしてバルーンの成形を完了する。
バルーン成形完了後、パリソンの加圧状態を維持したま
まで、金型を室温まで冷却する。そして、冷却完了後に
パリソンの加圧状態を解放し、バルーンを脱型する。

【００２８】本発明によれば、パリソン内にかける圧力
は０．３〜２．０ＭＰａに調整される。パリソン内にか
ける圧力が０．３ＭＰａ以下ではパリソンが拡張しない
ので好ましくなく、２．０ＭＰａ以上では、成形時にパ
リソンが破裂するので好ましくない。また、本発明によ
れば金型の温度はパリソンを形成するポリウレタン樹脂
がガラス状態である領域とゴム状態となる領域との境界
温度より高い温度にに調整される。金型の温度がこの境
界温度以下ではパリソンを膨張するのに必要なポリウレ
タン樹脂の軟化が得られないため好ましくない。好まし
い金型の温度は、必要とするコンプライアント特性、使
用するポリウレタン樹脂の種類の組み合わせによりまち
まちであるが、融点近傍ではポリウレタン樹脂の弾性が
低下し、流動性が強くなり、パリソンの形状を保持でき
なくなるので成形条件としては好ましくない。

【００２９】なお、ここでいう「ポリウレタン樹脂がガ
ラス状態である領域とゴム状態となる領域との境界温
度」とは、動的粘弾性試験において動的貯蔵弾性率の急
激な降下が完了する温度として計測される。成形完了後
の金型の冷却は、成形の効率をあげるために急冷しても
よいが、バルーンの耐圧強度を上げるためには徐々に冷
却すべきである。発明者らは、実験的に急冷したバルー
ンよりも徐冷したバルーンの耐圧性が良好なことを確認
している。理由については詳しい検討を要するが、徐冷
することで、成形後の分子の配列状況がより安定な状態
になるものと推察される。

【００３０】バルーンの寸法は、拡張治療しようとする
管腔臓器により異なるが、総じて言えば、血管系では外
径２〜４ｍｍ、長さ２０〜４０ｍｍ、バルーンの厚みは
１０〜２５μｍで、消化管系、胆道系では外径が６〜４
０ｍｍ、長さが２０〜１００ｍｍであり、バルーンの厚
みは１０〜４０μｍである。本発明はこれらのいかなる
バルーンにも適用することが可能である。もちろん、本
発明は製造可能なバルーンのサイズをこの範囲の寸法の
バルーンに限定するものではない。

【００３１】上述した方法に従って製造されたバルーン
は３７℃の水中において０．１ＭＰａの圧力でバルーン
を膨張させた時のバルーン外径をｒ_0.1、１．５ＭＰａの
圧力でバルーンを膨張させた時のバルーン外径をｒ_1.5
とする時、（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1＝０．１０〜０．４
５である膨張特性を有する。

【００３２】本発明によれば、上述した製造方法におい
てパリソンの伸長度と成形用金型の温度を調整すること
で、（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1≦０.２５、または（ｒ_1.5
−ｒ_0.1)／ｒ_0.1>０．２５の膨張特性を有するバルーン
を製造することが可能である。具体的な条件を述べれ
ば、（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1≦０.２５である膨張特性
のバルーンを得るためには、パリソンの伸長度は１．４
〜１．８倍とし、金型温度はパリソンを形成するポリウ
レタン樹脂がガラス状態である領域とゴム状態となる領
域との境界温度よりも少なくとも３５℃高い温度に昇温
する必要があり、（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1＞０．２５で
ある膨張特性のバルーンを得るためには、パリソンの伸
長度を１．８〜３．５倍とし、金型温度はパリソンを形
成するポリウレタン樹脂がガラス状態である領域とゴム
状態となる領域との境界温度以上で、高くともその境界
温度＋３５℃を越えない温度に制御する必要がある。

【００３３】パリソンの伸張度と金型の温度がポリウレ
タン樹脂の分子配列をどのように制御するかは現在のと
ころ明確でないため、本発明の理論的な裏付けを述べる
ことは不可能である。しかし、パリソンの伸張度と金型
の温度の２つの要因は互いに独立であり、交互作用は発
生しないこと、また、バルーン膨張特性に対するパリソ
ンの伸張度の寄与は金型温度の寄与よりも大きいこと
は、本発明に至る検討段階で明確となっている。従っ
て、バルーンの（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1を厳密に設定す
る必要がある場合、金型温度をパリソンを形成するポリ
ウレタン樹脂がガラス状態である領域とゴム状態となる
領域との境界温度＋３５℃近傍に設定し、パリソン伸張
度を数水準取り、試作して最終的な製造条件を決定する
ことが好ましい。

【００３４】以上述べたように、本発明に従って製造さ
れたバルーンは、優れた耐圧性と所望の膨張特性を兼ね
備えており、血管系、消化管系、胆道系、尿路系等の管
腔臓器の狭窄部の拡張治療用バルーンとして極めて好適
に使用できる。次に実施例を示すことにより本発明の効
果をさらに詳しく説明する。

【００３５】

【実施例】

（実施例１）分子量２０００のポリ（ヘキサメチレンカ
ーボネート）ジオール４８３６．９４ｇと４，４’-メ
チレンビス（フェニルイソシアネート）２０１２．７０
ｇをジャケット付きの反応容器にとり、８０℃で攪拌し
ながら３時間反応させた後、４１６．３９ｇの１らづけ
については，４−ブタンジオールを添加し、５０℃で１
０分間反応した。次いで、反応物をトレイに移し、８０
℃で１６時間反応させ、さらに１２０℃で１６時間反応
させ、数平均分子量７５０００、重量平均分子量２４０
０００、ショアー硬度７４Ｄ、ガラス転移点１０℃、ガ
ラス状態である領域とゴム状態となる領域との境界温度
８０℃、１００％引張応力３４．５ＭＰａのポリカーボ
ネートウレタン樹脂を得た。

【００３６】このものを破砕しペレット状にした後、溶
融押出成形して肉厚２６０μｍ、外径１．９ｍｍのパリ
ソンを作成した。次にこのパリソンを６０℃の湯浴に浸
漬し、張力をかけ、２．７倍に伸長した後、その伸長状
態を保持したまま、氷水浴につけ、外径１．１５ｍｍの
パリソンを得た。このパリソンを膨張時の外径６ｍｍ、
長さ４０ｍｍのサイズのバルーンの金型に挿入し、パリ
ソン内に１．４ＭＰａの圧力を加え、金型に熱風をあて
て金型内のパリソンを加熱した。金型温度を１１０℃に
保持してパリソンを膨張し、バルーンの成形を完了し
た。この後、１０分間かけて徐々に金型を冷却し、取り
出したバルーンの膨張特性と破壊圧力を調べ、第１表に
まとめた。

【００３７】なお、膨張特性は３７℃の水中において
０．１ＭＰａの圧力でバルーンを膨張させた時のバルー
ン外径ｒ_0.1、１．５ＭＰａの圧力でバルーンを膨張させ
た時のバルーン外径ｒ_1.5をノギスにより計測し、（ｒ
_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1を算出し尺度とした。また、破壊圧
力は３７℃の水中にバルーンを没し、バルーンを１０秒
あたり０．２ＭＰａ割合で加圧し、破壊した時の圧力を
計測した。

【００３８】（実施例２）実施例１で作成したポリカー
ボネートウレタンのパリソンを６０℃の湯浴に浸漬し、
張力をかけ、１．５倍に伸長した後、その伸長状態を保
持したまま、氷水浴につけ、外径１．４８ｍｍのパリソ
ンを得た。このパリソンを膨張時の外径６ｍｍ、長さ４
０ｍｍのサイズのバルーンの金型に挿入し、パリソン内
に１．４ＭＰａの圧力を加え、金型に熱風をあてて金型
内のパリソンを加熱した。金型温度を１４０℃に保持し
てパリソンを膨張し、バルーンの成形を完了した。この
後、１５分間かけて徐々に金型を冷却し、取り出したバ
ルーンの膨張特性と破壊圧力を実施例１と同様の方法に
より調べ、第１表にまとめた。

【００３９】（実施例３）ショアー硬度６８Ｄ、ガラス
転移点８℃、ガラス状態である領域とゴム状態となる領
域との境界温度７０℃、１００％引張応力４２．２ＭＰ
ａのポリエステル型ポリウレタン「ミラクトランＥ５７
４ＰＮＡＴ」（日本ミラクトラン社製）の溶融押出成形
を行ない、肉厚２６０μｍ、外径１．９ｍｍのパリソン
を作成した。次いでパリソンを７０℃の湯浴に浸漬し、
張力をかけ、３．０倍に伸長した後、その伸長状態を保
持したまま、氷水浴につけ、外径１．１２ｍｍのパリソ
ンを得た。このパリソンを使用して、膨張時の外径６ｍ
ｍ、長さ４０ｍｍのサイズのバルーンの金型に挿入し、
パリソン内に１．４ＭＰａの圧力を加え、金型に熱風を
あてて金型内のパリソンを加熱した。金型温度を１００
℃に保持してパリソンを膨張し、バルーンの成形を完了
した。この後、１０分間かけて徐々に金型を冷却し、取
り出したバルーンの膨張特性と破壊圧力を実施例１と同
様の方法により調べ、第１表にまとめた。

【００４０】（実施例４）実施例３で作成したパリソン
を７０℃の湯浴に浸漬し、張力をかけ、１．５倍に伸長
した後、その伸長状態を保持したまま、氷水浴につけ、
外径１．４５ｍｍのパリソンを得た。このパリソンを膨
張時の外径６ｍｍ、長さ４０ｍｍのサイズのバルーンの
金型に挿入し、パリソン内に１．４ＭＰａの圧力を加
え、金型に熱風をあてて金型内のパリソンを加熱した。
金型温度を１４０℃に保持してパリソンを膨張し、バル
ーンの成形を完了した。この後、１５分間かけて徐々に
金型を冷却し、取り出したバルーンの膨張特性と破壊圧
力を実施例１と同様の方法により調べ、第１表にまとめ
た。

【００４１】（比較例１）ショアー硬度６５Ｄ、ガラス
転移点−２０℃、ガラス状態である領域とゴム状態とな
る領域との境界温度６５℃、１００％引張応力１５ＭＰ
ａのポリエステル型ポリウレタン「パンデックスＴ−５
０７０」（大日本インキ社製）の溶融押出成形を行な
い、肉厚２６０μｍ、外径１．９ｍｍのパリソンを作成
した。次いでパリソンを７０℃の湯浴に浸漬し、張力を
かけ、３．０倍に伸長した後、その伸長状態を保持した
まま、氷水浴につけ、外径１．１２ｍｍのパリソンを得
た。このパリソンを使用して、膨張時の外径６ｍｍ、長
さ４０ｍｍのサイズのバルーンの金型に挿入し、パリソ
ン内に１．４ＭＰａの圧力を加え、金型に熱風をあてて
金型内のパリソンを加熱した。金型温度を９５℃に保持
してパリソンを膨張し、バルーンの成形を完了した。こ
の後、１０分間かけて徐々に金型を冷却し、取り出した
バルーンの膨張特性と破壊圧力を実施例１と同様の方法
により調べ、第１表にまとめた。

【００４２】（比較例２）比較例１で作成したパリソン
を７０℃の湯浴に浸漬し、張力をかけ、１．５倍に伸長
した後、その伸長状態を保持したまま、氷水浴につけ、
外径１．５０ｍｍのパリソンを得た。このパリソンを膨
張時の外径６ｍｍ、長さ４０ｍｍのサイズのバルーンの
金型に挿入し、パリソン内に１．４ＭＰａの圧力を加
え、金型に熱風をあてて金型内のパリソンを加熱した。
金型温度を１４０℃に保持してパリソンを膨張し、バル
ーンの成形を完了した。この後、１５分間かけて徐々に
金型を冷却し、取り出したバルーンの膨張特性と破壊圧
力を実施例１と同様の方法により調べ、第１表にまとめ
た。

【００４３】（比較例３）米国アドバンスド・ポリマー
社製の膨張時の外径３ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚み１５μ
ｍのポリエチレンテレフタレート製バルーンについて、
実施例１と同様の方法によりバルーンの膨張特性と破壊
圧力を調べ、第１表にまとめた。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】表１の評価結果からも明らかなように、
実施例１〜４に示したバルーンは少なくとも２ＭＰａの
耐圧性能を有しており、治療上充分な膨張圧力を得るこ
とが可能である。一方、比較例１、２で示したバルーン
は材料のポリウレタン樹脂に１００％引張応力の小さい
ものを使用したため、耐圧性能が不十分である。実施例
１〜４のバルーンの膨張特性は（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1
＝０．１０〜０．４５に制御されており、本バルーンを
使用することで、過大なサイズのバルーン使用による管
腔の内膜損傷の誘起や、過小なサイズのバルーン使用に
よる治療効果の低下、大きなサイズのバルーンへの交換
による患者の負担増をなくすことが可能である。

【００４６】実施例１、３のように、パリソンを１．８
〜３．５倍に伸張し、金型温度をパリソンを形成するポ
リウレタン樹脂がガラス状態である領域とゴム状態とな
る領域との境界温度以上で、高くともその境界温度＋３
５℃を越えない温度に制御して製造したバルーンの膨張
特性は０．４５≧（ｒ_1.5−ｒ_0.1)／ｒ_0.1＞０．２５に
制御されており、高圧で大きく膨張することが可能であ
る。また、実施例２、４のようにパリソンを１．４〜
１．８倍に伸張し、金型温度をパリソンを形成するポリ
ウレタン樹脂がガラス状態である領域とゴム状態となる
領域との境界温度よりも少なくとも３５℃高い温度に設
定して製造したバルーンの膨張特性は０．１≦（ｒ_1.5
−ｒ_0.1)／ｒ_0.1≦０．２５に制御されており、比較例
３のＰＥＴバルーンと実施例１、３のバルーンの中間の
膨張特性を得ることが可能である。

【００４７】このように、本発明の製造方法によれば、
優れた耐圧性と所望の膨張特性を兼ね備えたバルーンを
製造することが可能であり、血管系、消化管系、胆道
系、尿路系等の管腔臓器の狭窄部の拡張治療用バルーン
の製造方法として、きわめて好適である。

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−192408（ＪＰ，Ａ) 特開平６−304920（ＪＰ，Ａ) 特開平６−121828（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−34452（ＪＰ，Ａ) 特開平９−56806（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−183070（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61M 25/00 - 25/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１００％引張応力が２０〜６０ＭＰａ
で、ガラス転移点が−５０〜３７℃であるポリウレタン
樹脂よりなるパリソンを、該ポリウレタン樹脂のガラス
転移点より少なくとも５℃高い温度に加温して１．４〜
３．５倍に伸長し、張力を維持した状態で冷却した後に
伸張したパリソンをバルーン金型内に導入し、パリソン
内に０．３〜２．０ＭＰａの圧力を加えた状態で、金型
の温度を該ポリウレタン樹脂がガラス状態である領域と
ゴム状態となる領域の境界温度より高い温度に加熱して
ポリウレタン樹脂を軟化してパリソンを膨張し、バルー
ン金型に接触、押圧して成形するバルーンの製造方法で
あって、該バルーンが（r _1.5 −ｒ _0.1 ）／ｒ _0.1 ＝０．１
０〜０．４５（ただし、３７℃の水中において０．１Ｍ
Ｐａの圧力でバルーンを膨張させた時のバルーン外径を
ｒ _0.1 、１．５ＭＰａの圧力でバルーンを膨張させた時の
バルーン外径をｒ _1.5 とする）であることを特徴とする
コンプライアントバルーンの製造方法。
【請求項２】パリソンを１．４〜１．８倍に伸長した
後、金型温度をポリウレタン樹脂がガラス状態である領
域とゴム状態となる領域との境界温度よりも少なくとも
３５℃高い温度として成形する請求項１記載のコンプラ
イアントバルーンの製造方法。
【請求項３】パリソンを１．８〜３．５倍に伸長した
後、金型温度をポリウレタン樹脂がガラス状態である領
域とゴム状態となる領域との境界温度以上で、高くとも
その境界温度＋３５℃を越えない温度として成形する請
求項１記載のコンプライアントバルーンの製造方法。