JP6850370B2 - 超音波プローブ、超音波プローブ用樹脂組成物、樹脂組成物の超音波プローブのシース材料としての使用、及び超音波プローブの製造方法 - Google Patents
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- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
Description
最近では、超音波プローブを小型化して内視鏡の鉗子口に挿通させた上で、直腸、気管支等の体腔内に挿入して体腔内部で超音波を送受信し、体の内部をより精密に検査することも行われるようになってきた。
超音波の反射を抑えるシース材料として種々の材料が検討されており、例えば特許文献1には、ポリアミドブロックとポリエーテルエステルブロックの共重合樹脂とポリウレタンとを混合したブレンド樹脂を、少なくとも超音波透過窓部のシース材料として用いることが記載されている。特許文献1記載の技術によれば、超音波プローブを内視鏡チャネル(鉗子口)内等に挿入した場合にも座屈しにくく、かつ超音波透過窓付近での多重反射等も抑制できるとされる。
また、超音波プローブは使用するごとに薬液等を用いて消毒又は滅菌処理に付され、再利用される。このような薬液処理により水分と接触させた場合にシースが吸湿して伸びてしまうと、シャフト、超音波振動子等の固定状態が損なわれたり、音響媒体とシースとの間等に空間が生じて超音波の伝播に支障を生じたりするおそれがある。したがって、シース材には吸湿伸びを生じにくい特性が求められる。
さらに超音波特性の観点では、シース材には、プローブから発せられ、また患部から戻ってきた超音波をできるだけ減衰させずに透過できる特性が求められる。
〔1〕
先端部に超音波振動子を有するシャフトと、シャフトを覆うシースとを有する超音波プローブであって、上記シースが、粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含む、超音波プローブ。
〔2〕
上記樹脂粒子の粒径が1〜50μmである、〔1〕記載の超音波プローブ。
〔3〕
上記樹脂粒子を構成する樹脂が架橋構造を有する、〔1〕又は〔2〕記載の超音波プローブ。
〔4〕
上記樹脂粒子を構成する樹脂が、(メタ)アクリル酸エステル成分及びスチレン成分の少なくとも1種を含む、〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の超音波プローブ。
〔5〕
上記熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂を含む、〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の超音波プローブ。
〔6〕
上記熱可塑性樹脂が、ポリアミド11、ポリアミド12、非晶性ポリアミド、及びポリアミドエラストマーの少なくとも1種を含む、〔5〕記載の超音波プローブ。
〔7〕
上記シース中、上記樹脂粒子の含有量が1〜12質量%である、〔1〕〜〔6〕のいずれか記載の超音波プローブ。
〔8〕
粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含有する、超音波プローブのシース材料として用いるための超音波プローブ用樹脂組成物。
〔9〕
粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物の、超音波プローブのシース材料としての使用。
〔10〕
先端部に超音波振動子を有するシャフトと、シャフトを覆うシースとを有する超音波プローブの製造方法であって、
粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物を用いて前記シースを形成することを含む、超音波プローブの製造方法。
本発明1の超音波プローブの構成の一例を、図1を参照して詳しく説明する。
超音波プローブ1の挿入部2内には、シャフト5が挿通され、シャフト5の先端部には超音波振動子6が配されている。また、シャフト5の後端は、把持部6内に設けたモーター7に接続され、モーター7を回転することにより、シャフト5と共に超音波振動子6を回転駆動することができる。
挿入部2の外皮であるシース8と超音波振動子6との間には、水、流動パラフィン等の超音波を伝達する音響媒体9が満たされている。また、シース8のうち超音波振動子6に対向する部分は超音波透過窓部8aを形成している。
超音波振動子6は、電気−音響変換する圧電特性を有する板形状の圧電振動子11と、圧電振動子11の前面に配された音響レンズ10と、圧電振動子11の背面に配されたバッキング層12とを有する。このバッキング層12部分がハウジング13に接着固定され、このハウジング13はシャフト5の先端に取り付けられている。
本発明に用いるシースは、ベース樹脂として熱可塑性樹脂を含有し、さらに、粒径0.1〜100μmの樹脂粒子を含有する。
シースの構成材料とする熱可塑性樹脂に特に制限はない。例えば、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、及びアクリル樹脂を挙げることができ、これらを2種以上組合せて用いてもよい。
ポリアミド樹脂としては、超音波プローブのシース材として用い得る通常のものを広く用いることができる。例えば、結晶性ポリアミド、非晶性ポリアミド、及びポリアミドエラストマーを挙げることができる。
結晶性ポリアミドに特に制限はなく、例えば脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドを挙げることができる。
脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ポリε−カプロアミド(ポリアミド6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ポリアミド6/66)、ポリウンデカミド(ポリアミド11)、ポリカプロアミド/ポリウンデカミドコポリマー(ポリアミド6/11)、ポリドデカミド(ポリアミド12)、ポリカプロアミド/ポリドデカミドコポリマー(ポリアミド6/12)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ポリアミド116)およびこれらの混合物又は共重合体等が挙げられる。
ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分とから構成されるポリエステル樹脂や、ヒドロキシカルボン酸成分から構成されるポリエステル樹脂が挙げられる。
ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
ポリウレタン樹脂に特に制限はなく、超音波プローブに適用可能なものを広く用いることができる。例えば、カーボネート系、エーテル系、又はエステル系のポリウレタン樹脂を用いることができる。また、ポリウレタンエラストマーも好ましい。ポリウレタンエラストマーとしては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、低分子のグリコールおよびジイソシアネートからなるハードセグメントと、高分子(長鎖)ジオールおよびジイソシアネートからなるソフトセグメントとの構造単位を含むエラストマーなどが挙げられる。
高分子(長鎖)ジオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンオキサイド、ポリ(1,4−ブチレンアジペート)、ポリ(エチレン・1,4−ブチレンアジペート)、ポリカプロラクトン、ポリ(1,6−ヘキシレンカーボネート)、ポリ(1,6−ヘキシレン・ネオペンチレンアジペート)などが挙げられる。高分子(長鎖)ジオールの数平均分子量は、500〜10,000が好ましい。
低分子のグリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ビスフェノールA等の短鎖ジオールを用いることができる。短鎖ジオールの数平均分子量は、48〜500が好ましい。
商業的に入手できるポリウレタン樹脂としては、例えば、PANDEX T−2185、T−2983N(以上、DIC(株)製)、ミラクトラン(日本ミラクトラン(株)製)、エラストラン(BASFジャパン(株)製)、レゼミン(大日精化工業(株)製)、ペレセン(ダウ・ケミカル日本(株)製)、アイアンラバー(NOK(株)製)、モビロン(日清紡ケミカル(株)製)などが挙げられる。アイソプラスト(ルーブリゾール社製)、テコフレックス(ルーブリゾール社製)、スーパフレックス830、460、870、420、又は420NS(第一工業製薬社製ポリウレタン)、ハイドランAP−40F、WLS−202、又はHW−140SF(大日本インキ化学工業社製ポリウレタン)、オレスターUD500、又はUD350(三井化学社製ポリウレタン)、並びに、タケラックW−615、W−6010、W−6020、W−6061、W−405、W−5030、W−5661、W−512A−6、W−635、又はWPB−6601(DIC(株)製)等を挙げることができる。
ポリオレフィン樹脂に特に制限はなく、超音波プローブに適用可能なものを広く用いることができる。例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−ペンテン等の炭素数2〜20のα−オレフィンの単独重合体又は共重合体などが挙げられる。また、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ブタジエン、イソプレンなどの炭素数2〜20の非共役ジエンとα−オレフィンの共重合体などが挙げられる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、プロピレン・α−オレフィン共重合体ゴム、ブテン・α−オレフィン共重合体ゴムなどを挙げることができる。またポリオレフィン樹脂として、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン−(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−ブテン−無水マレイン酸及び/又は(メタ)アクリル酸共重合体、プロピレン−ブテン−無水マレイン酸及び/又は(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、及びエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等を用いることもできる。
ポリスチレン樹脂に特に制限はなく、超音波プローブに適用可能なものを広く用いることができる。ポリスチレン樹脂は、スチレン成分を50質量%以上含む樹脂を意味する。本発明には、ポリスチレン樹脂を1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ここで、スチレン成分とは、その構造中にスチレン骨格を有する単量体由来の構成単位である。
ポリスチレン樹脂は、スチレン化合物の単独重合体、2種以上のスチレン化合物の共重合体が挙げられる。ここで、スチレン化合物とは、その構造中にスチレン骨格を有する化合物であり、スチレンの他、スチレンのエチレン性不飽和結合以外の部分に置換基を導入した化合物を含む意味である。スチレン化合物として、例えば、スチレン;α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、1,3−ジメチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレン、tert−ブチルスチレンのようなアルキルスチレン;ヒドロキシスチレン、tert−ブトキシスチレン、ビニル安息香酸、o−クロロスチレン、p−クロロスチレンのようなスチレンのベンゼン核に水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲンなどが導入された置換スチレンなどが挙げられる。
また、上記ポリスチレン樹脂は水素添加されていてもよい(水添ポリスチレンであってもよい)。上記水添ポリスチレンとしては、特に限定されないが、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)に水素を添加した樹脂である水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)に水素を添加した樹脂である水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)等の、水素添加されたスチレン−ジエン系共重合体が好ましい。上記水添ポリスチレン樹脂は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
アクリル樹脂に特に制限はなく、超音波プローブに適用可能なものを広く用いることができる。アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする原料モノマーを重合してなるポリマーが挙げられる。「(メタ)アクリル酸エステル」とは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの両形態を包含する意味である。すなわち、「(メタ)アクリル酸エステル」とは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの少なくとも1種を意味する。(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート等が挙げられる。また、架橋点モノマーとして、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等を原料として用いたものであってもよい。また、必要に応じて、これらにアクリル酸又はメタクリル酸等が共重合したものであってもよい。
さらに、アクリロニトリル等を共重合したものであってもよい。具体的には、アクリロニトリル−ブチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−エチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体等が挙げられる。
また、ポリアミド樹脂の中でも、吸湿伸びの抑制とより高い超音波特性を実現する観点からは、ポリアミド11、ポリアミド12、非晶性ポリアミド、及びポリアミドエラストマーの少なくとも1種を用いることが好ましい。
シースを構成する熱可塑性樹脂に占めるポリアミド樹脂の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。
シースの構成材料とする樹脂粒子は、粒径が0.1〜100μmの範囲にある。本発明において「粒径」は、体積平均粒子径を意味する。この体積平均粒子径は、次のように決定される。
メタノールに樹脂粒子を、0.5質量%となるように添加し、10分間超音波にかけることにより、樹脂粒子を分散させる。このように処理した粒子の粒度分布を、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製、商品名:LA950V2)により測定し、その体積基準メジアン径を粒子径とする。なお、メジアン径とは粒径分布を累積分布として表したときの累積50%に相当する。樹脂粒子は、上記平均粒子径の前後5μmの範囲に、粒子の70重量%以上が含有される分布を有するものがより好ましい。
また、シース中の樹脂粒子は、ベース樹脂が有する曲げ硬さを損なうことがなく、シースの十分な曲げ硬さを実現することができる。
「(メタ)アクリル酸エステル成分」とは、アクリル酸エステル成分及びメタクリル酸エステル成分の両形態を包含する意味である。すなわち、「(メタ)アクリル酸エステル成分」とは、アクリル酸エステル成分及びメタクリル酸エステル成分の少なくとも1種を意味する。
本発明に用い得る架橋樹脂粒子は、典型的には、非架橋性モノマー(エチレン性不飽和結合を1つ有するモノマー)と架橋性モノマー(エチレン性不飽和結合を2つ以上有するモノマー)とを重合して得られる。さらに、上記モノマー以外の他の共重合可能なモノマーを使用することもできる。
非架橋性モノマーとして、アクリル系モノマー、スチレン系モノマー、アクリロニトリル系モノマー等の非架橋性ビニル系モノマー、及びオレフィン系モノマー等を挙げることができる。
また、オレフィン系モノマーとしては、エチレンおよび各種ノルボルネン型化合物等を使用することができる。
本発明の超音波プローブのシース中、上記熱可塑性樹脂と樹脂粒子の含有量の合計は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。
本発明の超音波プローブに用いるシースは、上記樹脂粒子を含有させること以外は、常法により作製することができる。例えば、熱可塑性樹脂及び樹脂粒子を所望量混合し、熱可塑性樹脂の融点以上でかつ樹脂粒子が溶融しない温度で混練して樹脂組成物を得る。この混練は、各成分を均一混合できれば特に制限されない。例えば、撹拌機を用いたり、混練機(ニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー(連続ニーダー)、2本ロールの混練装置)を用いて混練したりすることができる。
この樹脂組成物を、射出成形、押出成形、圧縮成形等することにより、所望の形状のシースを得ることができる。
<熱可塑性樹脂(A)>
(A−1)
ポリアミド6(DSMエンジニアリングプラスチック社製「ノバミッドST−220」)
(A−2)
ポリアミド66(DSMエンジニアリングプラスチック社製「ノバミッド3010SR」)
(A−3)
ポリアミド11(アルケマ社製「リルサンBMN O」)
(A−4)
ポリアミド12(ダイセル・エボニック社製「ベスタミドL1940」)
(A−5)
ポリアミド9T(クラレ社製「ジェネスタN1000A」)
(A−6)
ポリアミド46(DSMエンジニアリングプラスチック社製「スタニールTW341」)
(A−7)
ポリアミド610(ダイセル・エボニック社製「ベスタミドHS16」)
(A−8)
ポリアミド1010(ダイセル・エボニック社製「ベスタミドDS16」)
(A−9)
非晶性ポリアミド(ダイセル・エボニック社製「トロガミドCX7323」)
(A−10)
ポリアミドエラストマー(アルケマ社製「ペバックス7233」)
(A−11)
ポリアミドエラストマー(アルケマ社製「ペバックスRnew72R53」)
(A−12)
ポリエステルエラストマー(東レ・デュポン社製「ハイトレル7247」)
(A−13)
芳香族エステル系ポリウレタン(日本ポリウレタン社製「ミラクトランE574PNAT」)
(A−14)
芳香族エーテル系ポリウレタン(ルーブリゾール社製「ペレセン2363−75D」)(A−15)
芳香族エーテル系ポリウレタン(ルーブリゾール社製「アイソプラスト2510」)
(A−16)
脂肪族エーテル系ポリウレタン(ルーブリゾール社製「テコフレックスEG−72D」)
(A−17)
脂肪族カーボネート系ポリウレタン(ルーブリゾール社製「カーボタンPC−3572D」)
(A−18)
オレフィン系エラストマー(エクソンモービル社製「サントプレーン203−50」)(A−19)
スチレン系エラストマー(クラレ社製「セプトン2104」)
(A−20)
アクリル系エラストマー(クラレ社製「クラリティLM730H」)
(P−1)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径10μm(総研化学社製「MX−1000」)
(P−2)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径0.4μm(総研化学社製「MX−40T」)
(P−3)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径1.5μm(総研化学社製「MX−150」)
(P−4)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径5.0μm(総研化学社製「MX−500」)
(P−5)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径30μm(総研化学社製「MX−3000」)
(P−6)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径80μm(積水化成品社製「テクポリマーMBX−80」)
(P−7)
架橋スチレン重合体粒子、粒径5.0μm(総研化学社製「SX−500H」)
(P−8)
架橋(メタクリル酸メチル−スチレン)重合体粒子、粒径2.5μm(日本触媒社製「エポスターMA2003」)
(P−9)
架橋アクリル酸n−ブチル重合体粒子、粒径8.0μm(積水化成品社製「テクポリマーBM30X−8」)
(P−10)
熱硬化メラミン粒子(ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物)、粒径9.0μm(日本触媒社製「エポスターL15」)
(Z−1)
非架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径0.4μm(総研化学社製「MP−1000」)
(Z−2)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径0.07μm(日本触媒社製「エポスターMX050W」)
(Z−3)
架橋メタクリル酸メチル重合体粒子、粒径110μm(根上工業社製「アートパールSE−090T」)
(Z−4)
シリカ系粒子、粒径2.5μm(日本触媒社製「シーホスターKE−P250」)
(Z−5)
タルク粒子、粒径8.0μm(日本タルク社製「ミクロエースK−1」)
下表に示す配合比で熱可塑性樹脂(A)と樹脂粒子(P、Z)とを配合し、熱可塑性樹脂(A)の融点+20℃の温度に加熱した二軸混練機(商品名:KZW15−30MG、テクノベル社製)に導入した。スクリュー回転数を100rpmとして混練して樹脂組成物とした。混練して得た樹脂組成物は、二軸混練機から吐出して水槽中で冷却し、ストランドを得た。このストランドをペレタイザーでカットして樹脂組成物からなるペレットを得た。
調製例1で得たペレットを、熱可塑性樹脂の融点+5℃の温度で圧縮成形し、縦100mm×横100mm×厚み2mmの樹脂組成物シートを得た。
調製例2で作製した樹脂組成物シートについて曲げ硬さを測定した。樹脂組成物シートから3号ダンベル試片を打ち抜き、これを用いてJIS K 7171−1:2016に準じて曲げ試験を行い、弾性率を求めた。得られた弾性率を下記評価基準に当てはめ評価した。
<曲げ硬さ評価基準>
A:弾性率が1000MPa以上
B:弾性率が800MPa以上1000MPa未満
C:弾性率が600MPa以上800MPa未満
D:弾性率が600MPa未満
結果を下表に示す。
調製例1で得たストランド(長さ1.0m)を、80℃で4時間乾燥し、次いで23℃に冷却してから長さ(L0)を求めた。その後、このストランドを23℃の水中に48時間浸漬してから再度、23℃における長さ(L1)を求めた。L0とL1を用いて、下記式より吸湿伸びを求め、下記評価基準に当てはめ評価した。
吸湿伸び(%)=100×(L1−L0)/L0
<吸湿伸び評価基準>
A:吸湿伸びが3%未満
B:吸湿伸びが3%以上6%未満
C:吸湿伸びが6%以上9%未満
D:吸湿伸びが9%以上
結果を下表に示す。
超音波発振器(岩通計測株式会社製、ファンクション・ジェネレータ、商品名「FG−350」)から出力された5MHzの正弦波信号(1波)を超音波プローブ(ジャパンプローブ株式会社製)に入力し、超音波プローブから中心周波数が5MHzの超音波パルス波を水中に発生させた。発生させた超音波が、調製例2で作製した樹脂組成物シートを通過する前と後の振幅の大きさを、超音波受信機(松下電器産業株式会社製、オシロスコープ「VP−5204A」)により、水温25℃の環境で測定した。超音波感度を比較することにより、各シートの超音波減衰量を比較した。超音波感度は、超音波発振器による、半値幅50nsec以下の入力波の電圧ピーク値Vinに対し、発生させた超音波が樹脂組成物シートを通過し、樹脂組成物シートの対面から反射してきた超音波を超音波発振器が受信したときに得られる電圧値をVsとし、下記計算式で与えられる数値とした。
(超音波感度)=20×Log(Vs/Vin)
得られた超音波感度を下記評価基準に当てはめ、超音波特性を評価した。
<超音波特性評価基準>
A:超音波感度が−75dB以上
B:超音波感度が−80dB以上、−75dB未満
C:超音波感度が−90dB以上、−80dB未満
D:超音波感度が−90dB未満
結果を下表に示す。
調製例1で得た樹脂組成物のペレットを80℃で一昼夜乾燥させた後、射出成形により、接触面積2cm2の中空円筒試験片を得た(接触面積2cm2とは、円筒断面における樹脂組成物部分の面積が2cm2であることを意味する。)。射出成型には、日精樹脂工業社製射出成型機「NS−40」を用いた。また、射出成形時のシリンダー温度は熱可塑性樹脂の融点+20℃とし、金型温度は130℃とした。
JIS K7218:1986(A)法に準拠し、中空円筒試験片同士の摩擦摩耗試験を行った。エー・アンド・デイ社製摩耗試験機「EFM−III−F」を使用し、温度23℃、相対湿度50%環境下で、線速度を100mm/秒とし、加圧荷重を50Nとして、摩擦摩耗試験を20時間実施した。比摩耗量を装置固定側と可動側それぞれの試験片について測定し、それらの合計量を試験片の比摩耗量とした。比摩耗量は、摩耗減少した試験片体積を、総走行距離と加圧荷重で除して算出した。得られた試験片の比摩耗量を下記評価基準に当てはめ、擦り耐久性を評価した。
<擦り耐久性評価基準>
A:比摩耗量が0.2mm3/N・km未満
B:比摩耗量が0.2mm3/N・km以上、0.6mm3/N・km未満
C:比摩耗量が0.6mm3/N・km以上、1mm3/N・km未満
D:比摩耗量が1mm3/N・km以上
結果を下表に示す。
また、樹脂粒子が非架橋アクリル樹脂であると、溶融混練において樹脂粒子が溶融し、熱可塑性樹脂と一体化して粒子形状を維持できなかった。この場合、得られるシートは、ベース樹脂として用いたポリアミド12の曲げ硬さは樹脂粒子由来のアクリル樹脂により損なわれ、また、超音波特性及び擦り耐久性にも劣る結果となった(比較例4)。
また、熱可塑性樹脂と樹脂粒子とを組合せて用いても、樹脂粒子の粒径が本発明で規定するよりも小さいと、擦り耐久性に劣る結果となり(比較例5)、逆に大きいと、超音波特性に劣る結果となった(比較例6)。
また、粒子として樹脂ではなく、無機粒子を用いた場合には、超音波特性に劣り、また熱可塑性樹脂との親和性が低く擦り耐久性にも劣る結果となった(比較例7、8)。
したがって、熱可塑性樹脂と樹脂粒子とを組合せて含有する樹脂組成物を超音波プローブのシース材料として用いることにより、内視鏡の鉗子口内、体腔内等を低摩擦でスムーズに移動させることができ、急峻な曲げ等に対しても座屈しにくく、洗浄して繰り返し使用しても寸法安定性に優れ、また、超音波特性にも優れた超音波プローブを得ることができる。
2 挿入部
3 把持部
4 ケーブル部
5 シャフト
6 超音波振動子
7 モーター
8 シース
8a 超音波透過窓部
9 音響媒体
10 音響レンズ
11 圧電振動子
12 バッキング層
13 ハウジング
Claims (10)
- 先端部に超音波振動子を有するシャフトと、シャフトを覆うシースとを有する超音波プローブであって、前記シースが、粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含む、超音波プローブ。
- 前記樹脂粒子の粒径が1〜50μmである、請求項1記載の超音波プローブ。
- 前記樹脂粒子を構成する樹脂が架橋構造を有する、請求項1又は2記載の超音波プローブ。
- 前記樹脂粒子を構成する樹脂が、(メタ)アクリル酸エステル成分及びスチレン成分の少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の超音波プローブ。
- 前記熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂を含む、請求項1〜4のいずれか1項記載の超音波プローブ。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド11、ポリアミド12、非晶性ポリアミド、及びポリアミドエラストマーの少なくとも1種を含む、請求項5記載の超音波プローブ。
- 前記シース中、前記樹脂粒子の含有量が1〜12質量%である、請求項1〜6のいずれか1項記載の超音波プローブ。
- 粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含有する、超音波プローブのシース材料として用いるための超音波プローブ用樹脂組成物。
- 粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物の、超音波プローブのシース材料としての使用。
- 先端部に超音波振動子を有するシャフトと、シャフトを覆うシースとを有する超音波プローブの製造方法であって、
粒径0.1〜100μmの樹脂粒子と熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物を用いて前記シースを形成することを含む、超音波プローブの製造方法。
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