JP3930342B2

JP3930342B2 - 医療用チューブ

Info

Publication number: JP3930342B2
Application number: JP2002049958A
Authority: JP
Inventors: 洋一為則; 雅敏丹生谷; 昭二榊山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003246897A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用樹脂組成物を用いた医療用チューブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば輸液セットなどの医療用具に最も多用されている軟質材料としてはポリ塩化ビニル系樹脂が挙げられる。これは、ポリ塩化ビニル系樹脂が、柔軟性を可塑剤の種類や添加量で容易に制御できること、透明感があること、成形加工性に優れること、比較的安価であること等の利点を有することによる。
【０００３】
しかし近年、ダイオキシンや環境ホルモン等の環境問題に対処するため、ポリ塩化ビニル系樹脂に代替可能な軟質材料が強く求められている。
【０００４】
また、ポリ塩化ビニル系樹脂製の輸液チューブを用いた輸液セットにおいては、微量薬剤が輸液チューブに吸着されることがあるという問題点がある。これは、治療にあたって輸液に薬剤を微量添加することがあるが、ポリ塩化ビニル系樹脂は極性材料であるため、薬剤の種類によっては薬剤が輸液チューブに吸着されてしまい、所定量が患者に投与されなくなるという大きな問題点である。従って、ポリ塩化ビニル系樹脂に代替可能な薬剤非吸着性の輸液チューブ（輸液セット）が強く求められている。
【０００５】
このような観点から、ポリ塩化ビニル系樹脂の代替材料として、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレン樹脂などのポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂を輸液チューブ用として用いることが検討されている。
【０００６】
しかし、エチレン−酢酸ビニル共重合体は極性を有するため、エチレン−酢酸ビニル共重合体製の輸液チューブには、上記ポリ塩化ビニル系樹脂製の輸液チューブの場合と同様の問題が発生する。また、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂からなる輸液チューブは柔軟性や耐キンク性（耐折性）等の面で満足できるものとは言えない。ポリエチレン系樹脂の内、低密度ポリエチレン樹脂は比較的良好な柔軟性を有するが、低密度ポリエチレン樹脂製の輸液チューブであっても、柔軟性や耐キンク性等を十分に満足するものではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、成形加工性に優れ、優れた柔軟性、耐キンク性、気泡検出性、安全性等を兼備する成形品を得ることができる医療用樹脂組成物を用いた医療用チューブを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の医療用樹脂組成物は、メタロセン触媒により重合され、密度が０．８６０〜０．８８０ｇ／ｃｍ³である直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００重量部に対して、エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体０．１〜２０重量部が添加されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明で用いられる直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体とは、メタロセン触媒により重合されたエチレンとエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である。これらの直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１０】
上記エチレン以外のα−オレフィンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。これらのエチレン以外のα−オレフィンは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１１】
上記重合に用いられるメタロセン触媒としては、例えば、四価の遷移金属を含有するメタロセン化合物が挙げられ、その具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、シクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジルコニウムクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリド、インデニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プロピルアミド）、インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチルアミド）（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が挙げられる。これらのメタロセン触媒は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。また、これらのメタロセン触媒には、例えばメチルアルミノキサンや硼素系化合物等の共触媒が併用されても良い。
【００１２】
本発明で用いられる直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体を得るためのエチレンとエチレン以外のα−オレフィンとの共重合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、不活性媒体を用いる溶液重合法、実質的に不活性媒体が存在しない塊状重合法や気相重合法等が挙げられ、いずれの重合法が採用されても良い。
【００１３】
本発明においては、上記メタロセン触媒により重合された直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が０．８６０〜０．８８０ｇ／ｃｍ³であることが必要である。なお、上記密度とは、ＡＳＴＭＤ−７９２に準拠して測定された密度を意味する。
【００１４】
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が０．８６０ｇ／ｃｍ³未満であると、得られる医療用樹脂組成物やその医療用樹脂組成物からなる例えば医療用具などの成形品の機械的強度が不十分となり、逆に直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が０．８８０ｇ／ｃｍ³を超えると、得られる医療用樹脂組成物やその医療用樹脂組成物からなる例えば医療用具などの成形品の柔軟性や耐キンク性が不十分となる。
【００１５】
本発明で用いられるエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体は、エチレン、一酸化炭素及びアクリル酸アルキルエステルの各所定量と、例えばｔ−ブチルパーオキシイソブチレートやアゾジイソブチロニトリル等の重合触媒の所定量とを、攪拌機を備えたオートクレーブ中に供給して混合し、高温高圧下で高速攪拌して、エチレン、一酸化炭素及びアクリル酸アルキルエステルを三元共重合させることにより、製造することができる。
【００１６】
上記エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体において、アクリル酸アルキルエステルのアルキル基は、直鎖状であっても良いし、分岐状であっても良い。また、上記アルキル基は、特に限定されるものではないが、炭素数が１〜１８であるものが好ましく、より好ましくは２〜６のものである。
【００１７】
上記アルキル基の具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。これらのアルキル基を含有するアクリル酸アルキルエステルは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１８】
上記エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体の具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、デュポン社から市販されている商品名「エルバロイＨＰ」等が挙げられる。これらのエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１９】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、前記直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００重量部に対して、上記エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体０．１〜２０重量部が添加されていることが必要であり、好ましくは１〜１０重量部である。
【００２０】
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体とエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体とを上記割合で併用することにより、得られる医療用樹脂組成物やその医療用樹脂組成物からなる例えば医療用具などの成形品は、優れた柔軟性や耐キンク性と優れた気泡検出性とを兼備するものとなる。
【００２１】
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００重量部に対するエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体の添加量が０．１重量部未満であると、得られる医療用樹脂組成物やその医療用樹脂組成物からなる例えば医療用具などの成形品の柔軟性や耐キンク性、気泡検出性等が不十分となり、逆に直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００重量部に対するエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体の添加量が２０重量部を超えると、相溶性が低下して、フィッシュアイの原因になるという不具合が生じる。
【００２２】
本発明の医療用樹脂組成物には、必須成分である直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体以外に、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤（可塑剤）、界面活性剤、カップリング剤、酸化防止剤（老化防止剤）、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤等の各種添加剤の１種類もしくは２種類以上が添加されていても良い。
【００２３】
本発明の医療用樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、攪拌混練機、押出機、バンバリーミキサー、ロール等の通常の混練機を用いて、必須成分である直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体の各所定量と、必要に応じて添加される上記各種添加剤の１種類もしくは２種類以上の各所定量とを、常温下もしくは加熱下で均一に混練することにより、所望の医療用樹脂組成物を得ることができる。
【００２４】
また、本発明の医療用樹脂組成物を用いて例えば医療用具などの成形品を製造する方法は、特に限定されるものではなく、目的とする成形品の種類や用途等に応じて、例えば、押出成形法、カレンダー成形法、プレス成形法、インフレーション成形法等の通常の成形法及びそれに伴う成形条件を採用して、医療用樹脂組成物を賦形することにより、所望の成形品を得ることができる。
【００２５】
本発明の医療用樹脂組成物は、医療用チューブ、特に輸液セット用チューブなどの医療用具用の成形材料として好適に用いられる。
【００２６】
【作用】
本発明の医療用樹脂組成物は、メタロセン触媒により重合され、特定の密度を有する直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の特定量に対して、エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体の特定量が添加されてなるので、柔軟性、安全性、成形加工性等に優れるものであり、例えば医療用具などの成形品用の成形材料として用いられた場合、優れた柔軟性、耐キンク性、気泡検出性、安全性等を兼備する成形品を得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒として重合され、かつ、密度が０．８６８ｇ／ｃｍ³であり、融点が６７℃である直鎖状エチレン−１−オクテン共重合体１００重量部に対して、エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体５重量部を添加し、均一に混練して、医療用樹脂組成物を製造した。次いで、上記医療用樹脂組成物を用いて、押出成形法により、内径が２．１ｍｍであり、外径が３．３ｍｍである医療用チューブを製造した。
【００２９】
（実施例２）
エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体の添加量を１０重量部としたこと以外は実施例１の場合と同様にして、医療用樹脂組成物及び医療用チューブ（内径２．１ｍｍ×外径３．３ｍｍ）を製造した。
【００３０】
（比較例１）
エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体を添加することなく、実施例１で用いた直鎖状エチレン−１−オクテン共重合体を単独で用いたこと以外は実施例１の場合と同様にして、医療用チューブ（内径２．１ｍｍ×外径３．３ｍｍ）を製造した。
【００３１】
（比較例２）
市販の輸液セットに使用されているポリ塩化ビニル系樹脂製チューブ（内径２．１ｍｍ×外径３．３ｍｍ）をそのまま用いた。
【００３２】
実施例１、実施例２及び比較例１で得られた医療用チューブ、及び、比較例２で用いたポリ塩化ビニル系樹脂製チューブの性能（▲１▼柔軟性、▲２▼耐キンク性、▲３▼気泡検出性）を以下の方法で評価した。その結果は表１に示すとおりであった。
【００３３】
▲１▼柔軟性
図１は柔軟性の評価方法を示す模式図である。図１に示すように、圧縮試験機を用いて、圧縮速度１０ｍｍ／分の条件でチューブを圧縮し、図１中のＦ／Ｘ（Ｎ／ｍｍ）を求めて、柔軟性の評価値とした。なお、上記評価は２５℃−５０％ＲＨの雰囲気下で行った。
▲２▼耐キンク性
図２は耐キンク性の評価方法を示す模式図である。図２に示すように、圧縮試験機を用いて、圧縮速度１００ｍｍ／分、チャック間距離５０ｍｍの条件でチューブを圧縮し、図２中のＬ（チャック移動距離：ｍｍ）を求めて、耐キンク性の評価値とした。なお、上記評価は２５℃−５０％ＲＨの雰囲気下で行った。
▲３▼気泡検出性
チューブを輸液セット中の気泡検出部に用いた時の気泡検出性を、以下の（ａ）超音波センサ法及び（ｂ）光透過法の二方法で評価した。
（ａ）超音波センサ法：輸液または薬液を人体内に輸送するためのチューブ等で構成された流路の所定部分に超音波を照射する超音波発振素子と、上記流路を透過した超音波を受信するための超音波受信素子とを備えた超音波センサを用い、チューブ等で構成された流路内が水で満たされている場合には、流路内の水を媒体として超音波信号を受信できるが、流路内に気泡が流れてくると、空気が超音波を伝達できないため、信号が途絶えることを利用して、気泡検出性を求め、気泡を検出できた場合を○で表示し、気泡を検出できなかった場合を×で表示した。
（ｂ）光透過法：上記流路内に光を照射して、流路内の流体の屈折率の違いから気泡検出性を求め、気泡を検出できた場合を○で表示し、気泡を検出できなかった場合を×で表示した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
表１から明らかなように、本発明による実施例１及び実施例２の医療用樹脂組成物から製造された実施例１及び実施例２の医療用チューブは、いずれも柔軟性、耐キンク性及び輸液セットのチューブとして用いた時の気泡検出性の全てについて優れていた。
【００３６】
これに対し、エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体を添加することなく、直鎖状エチレン−１−オクテン共重合体を単独で用いた比較例１の医療用チューブは、気泡検出性が悪く、柔軟性及び耐キンク性も劣っていた。
【００３７】
次に、実施例２で製造した医療用樹脂組成物について、以下の方法で４項目の安全性試験を行った。その結果はまとめて表２に示した。
【００３８】
１．溶出物試験
「滅菌済み輸液セット基準等について」（平成１０年医薬発第１０７９号）の滅菌済み輸液セット基準の６．１溶出物試験に準拠して、検体採取量１０ｇで、溶出物試験を行った。
２．細胞毒性試験
「医療用具及び医用材料の基礎的な生物学的試験のガイドライン」（平成７年薬機第９９号別添）に準拠して、コロニー形成阻害試験を行った。
３．皮内反応試験
「医療用具及び医用材料の基礎的な生物学的試験のガイドライン」（平成７年薬機第９９号別添）に準拠して、皮内反応試験を行った。
４．溶血性試験
「医療用具及び医用材料の基礎的な生物学的試験のガイドライン」（平成７年薬機第９９号別添）に準拠して、溶血性試験（第Ｉ法）を行った。
【００３９】
【表２】

【００４０】
【表３】

【００４１】
【表４】

【００４２】
表２から明らかなように、本発明による実施例２の医療用樹脂組成物は、優れた安全性を有していた。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の医療用樹脂組成物は、柔軟性、安全性、成形加工性等に優れ、医療用チューブ、特に輸液セット用チューブの成形材料として用いられた場合、優れた柔軟性、耐キンク性、気泡検出性、安全性等を兼備する成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は柔軟性の評価方法を示す模式図である。
【図２】図２は耐キンク性の評価方法を示す模式図である。

Claims

メタロセン触媒により重合され、密度が０．８６０〜０．８８０ｇ／ｃｍ^３である直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００重量部に対して、エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体０．１〜２０重量部が添加されてなる医療用樹脂組成物からなることを特徴とする医療用チューブ。
メタロセン触媒により重合され、密度が０．８６０〜０．８８０ｇ／ｃｍ^３である直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００重量部に対して、エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル三元共重合体０．１〜２０重量部が添加されてなる医療用樹脂組成物からなることを特徴とする輸液セット用チューブ。