JPH04221570A - カテーテル集成体 - Google Patents
カテーテル集成体Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明はプラスチック製の医療用物品に関
する。さらに詳細には，本発明は機械的特性の改良され
たカテーテルに関する。
する。さらに詳細には，本発明は機械的特性の改良され
たカテーテルに関する。
【０００２】従来の液体と固体との間の遷移状態に特徴
的な物理的性質を表わす物質は，一般に液晶と呼ばれて
いる。この遷移状態は，種々の有機化合物の溶融液や溶
液において，ある特定の範囲内の温度で分子の配向が起
こる結果生じるものと考えられている。この配向は，あ
る程度の固体のような性質を物質に付与するに足るもの
であるが，一般には，その引力は流れを防止するほど強
くはない。一方，液晶物質が流れという観点からは実質
的に固体であるような場合において，その物理的状態に
関して流体であるという他の態様が存在する。こうした
物理的性質の二重性は，液晶性（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒ
ｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ）という言葉で，又は同意語で
あるメソモルフィズム（ｍｅｓｏｍｏｒｐｈｉｓｍ）と
いう言葉で表わされる。
的な物理的性質を表わす物質は，一般に液晶と呼ばれて
いる。この遷移状態は，種々の有機化合物の溶融液や溶
液において，ある特定の範囲内の温度で分子の配向が起
こる結果生じるものと考えられている。この配向は，あ
る程度の固体のような性質を物質に付与するに足るもの
であるが，一般には，その引力は流れを防止するほど強
くはない。一方，液晶物質が流れという観点からは実質
的に固体であるような場合において，その物理的状態に
関して流体であるという他の態様が存在する。こうした
物理的性質の二重性は，液晶性（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒ
ｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ）という言葉で，又は同意語で
あるメソモルフィズム（ｍｅｓｏｍｏｒｐｈｉｓｍ）と
いう言葉で表わされる。
【０００３】いくつかのポリマーは，液晶性を示すこと
が知られている。種々の用途，具体的には高い衝撃強さ
を必要とする成形品，温度検知用機器，記録用機器，及
び表示用機器等の用途に関して，こうしたポリマーが開
示されている。バックレイ（Ｂｕｃｋｌｅｙ）らによる
米国特許第４，８１４，２１１号明細書とブロドフスキ
ー（Ｂｒｏｄｏｗｓｋｉ）による米国特許第４，８４１
，０１４号明細書には，この種の代表的なポリマーが開
示されている。
が知られている。種々の用途，具体的には高い衝撃強さ
を必要とする成形品，温度検知用機器，記録用機器，及
び表示用機器等の用途に関して，こうしたポリマーが開
示されている。バックレイ（Ｂｕｃｋｌｅｙ）らによる
米国特許第４，８１４，２１１号明細書とブロドフスキ
ー（Ｂｒｏｄｏｗｓｋｉ）による米国特許第４，８４１
，０１４号明細書には，この種の代表的なポリマーが開
示されている。
【０００４】カテーテル法は従来，患者の皮膚を穿刺し
，そしてあるタイプのカテーテル挿入器具を使用してカ
テーテルを血流のような体腔中に挿入することにより行
われる。患者の苦痛を最大限和らげるためには，皮膚を
穿刺するための先端ができるだけ鋭くなければならない
。さらに，カテーテル及び必然的にその挿入のための器
具は，挿入操作時と使用時においてはできるだけ小さい
断面積を有していることが望ましい。しかし当然のこと
ながら，カテーテルの内腔は，カテーテルを通じての薬
物溶液の必要な投与速度が得られるだけの大きさを有し
ていなければならない。さらに，多くの用途に関して，
カテーテルはかなりの長さがあり，所望の場所に到達さ
せるために，体中の曲がりくねって伸びた経路に沿って
挿入されていく。従って，理想的なカテーテルは，ねじ
れることなく静脈又は動脈内部での挿入・操作が行える
だけの堅牢さと，破断を起こすことのない充分な軟らか
さとしなやかさを併せもっていなければならない。
，そしてあるタイプのカテーテル挿入器具を使用してカ
テーテルを血流のような体腔中に挿入することにより行
われる。患者の苦痛を最大限和らげるためには，皮膚を
穿刺するための先端ができるだけ鋭くなければならない
。さらに，カテーテル及び必然的にその挿入のための器
具は，挿入操作時と使用時においてはできるだけ小さい
断面積を有していることが望ましい。しかし当然のこと
ながら，カテーテルの内腔は，カテーテルを通じての薬
物溶液の必要な投与速度が得られるだけの大きさを有し
ていなければならない。さらに，多くの用途に関して，
カテーテルはかなりの長さがあり，所望の場所に到達さ
せるために，体中の曲がりくねって伸びた経路に沿って
挿入されていく。従って，理想的なカテーテルは，ねじ
れることなく静脈又は動脈内部での挿入・操作が行える
だけの堅牢さと，破断を起こすことのない充分な軟らか
さとしなやかさを併せもっていなければならない。
【０００５】従来技術のカテーテルは，一般には，ポリ
スチレン，ポリカーボネート，ポリウレタン，及びポリ
アクリレート等のポリマー材料で作製されている。これ
らの材料は，ある特定の用途のカテーテルに対しては利
点があるものの，これらの材料のもつ機械的性質では他
の用途への使用が限定される。従って，患者の体中に挿
入するのに適した強度，堅牢性，及びしなやかさの良好
なバランスと，挿入後の良好な操作性とを保持したカテ
ーテルが求められている。本発明はこうした要求に答え
るものである。
スチレン，ポリカーボネート，ポリウレタン，及びポリ
アクリレート等のポリマー材料で作製されている。これ
らの材料は，ある特定の用途のカテーテルに対しては利
点があるものの，これらの材料のもつ機械的性質では他
の用途への使用が限定される。従って，患者の体中に挿
入するのに適した強度，堅牢性，及びしなやかさの良好
なバランスと，挿入後の良好な操作性とを保持したカテ
ーテルが求められている。本発明はこうした要求に答え
るものである。
【０００６】本発明のカテーテル集成体は，チューブ部
分と患者の皮膚に貫入させるためのニードル部分を含み
，チューブ部分とニードル部分の少なくとも一方が熱可
塑性の液晶ポリマーで作製されている。チューブ部分と
ニードル部分は，尖端を含むよう成形された単一の一体
形液晶カテーテルであってもよく，チューブ部分はハブ
部分を含んでもよい。これとは別に，ニードル部分は，
液晶チューブに接続された金属ニードルであってもよく
，あるいはニードル部分は，液晶ポリマーもしくは非液
晶ポリマーのチューブに接続された尖端を有する液晶ニ
ードルであってもよい。
分と患者の皮膚に貫入させるためのニードル部分を含み
，チューブ部分とニードル部分の少なくとも一方が熱可
塑性の液晶ポリマーで作製されている。チューブ部分と
ニードル部分は，尖端を含むよう成形された単一の一体
形液晶カテーテルであってもよく，チューブ部分はハブ
部分を含んでもよい。これとは別に，ニードル部分は，
液晶チューブに接続された金属ニードルであってもよく
，あるいはニードル部分は，液晶ポリマーもしくは非液
晶ポリマーのチューブに接続された尖端を有する液晶ニ
ードルであってもよい。
【０００７】剪断作用による減粘化（ｓｈｅａｒ ｔ
ｈｉｎｎｉｎｇ）を行うと分子配向を起こし，冷却する
とその分子配向を保持するようないかなるサーモトロピ
ック液晶ポリマーも，押出操作を施して本発明のチュー
ブにすることができる。本明細書においては，剪断減粘
化とは，殆どのポリマー溶融液が，大きな剪断作用の条
件を受けると粘度の低下を起こしやすいというよく知ら
れた傾向を表わしている。好ましい液晶ポリマーは，剪
断減粘化を行うと５００ポイズ以下の粘度に低下し，こ
れによって中空ニードル用金型の成形箇所に流れ込んで
完全に充填する。最も好ましいのは液晶ポリエステルで
ある。
ｈｉｎｎｉｎｇ）を行うと分子配向を起こし，冷却する
とその分子配向を保持するようないかなるサーモトロピ
ック液晶ポリマーも，押出操作を施して本発明のチュー
ブにすることができる。本明細書においては，剪断減粘
化とは，殆どのポリマー溶融液が，大きな剪断作用の条
件を受けると粘度の低下を起こしやすいというよく知ら
れた傾向を表わしている。好ましい液晶ポリマーは，剪
断減粘化を行うと５００ポイズ以下の粘度に低下し，こ
れによって中空ニードル用金型の成形箇所に流れ込んで
完全に充填する。最も好ましいのは液晶ポリエステルで
ある。
【０００８】本発明は，剪断減粘化された液晶ポリマー
を押し出すことによってチューブを製造する方法，及び
液晶ポリマーの溶融液をオリフィスに通して剪断減粘化
を起こさせ，そして剪断肉薄化された溶融液を尖端を有
する中空チューブ用金型に注入することによって，尖端
を有する中空のニードル及びカテーテルを製造する方法
を含む。
を押し出すことによってチューブを製造する方法，及び
液晶ポリマーの溶融液をオリフィスに通して剪断減粘化
を起こさせ，そして剪断肉薄化された溶融液を尖端を有
する中空チューブ用金型に注入することによって，尖端
を有する中空のニードル及びカテーテルを製造する方法
を含む。
【０００９】分子配向した液晶ポリマーは，高い衝撃強
さ，高い曲げ弾性率，及び低い伸び率を有する。こうし
た特性により，分子配向した液晶ポリマーは，曲がった
り破断したりする恐れのない皮膚貫入のための尖端を有
するプラスチック物品を製造するのに適したものとなる
。さらに，この尖端を有する物品は，単一の成形操作に
て製造することができる。なぜなら，液晶ポリマーの溶
融液は，尖端を含んだ金型中に流れ込んで完全に充填す
るだけの充分に低い粘度に剪断減粘化するからである。 特に有用な物品は，別個のカテーテル挿入器具を必要と
せずにカテーテルとして機能しうる，成形された尖端を
有するチューブである。
さ，高い曲げ弾性率，及び低い伸び率を有する。こうし
た特性により，分子配向した液晶ポリマーは，曲がった
り破断したりする恐れのない皮膚貫入のための尖端を有
するプラスチック物品を製造するのに適したものとなる
。さらに，この尖端を有する物品は，単一の成形操作に
て製造することができる。なぜなら，液晶ポリマーの溶
融液は，尖端を含んだ金型中に流れ込んで完全に充填す
るだけの充分に低い粘度に剪断減粘化するからである。 特に有用な物品は，別個のカテーテル挿入器具を必要と
せずにカテーテルとして機能しうる，成形された尖端を
有するチューブである。
【００１０】本発明のカテーテルチューブは，患者の苦
痛を和らげるために，小さな外径を有するカテーテルに
対して適切な液体流れ可能とするだけの充分な大きさの
内腔が得られるよう，その壁体が極めて薄くなっている
。壁体が薄いので，破断やねじれを起こすことなく，ま
たガイドワイヤを必要とすることなく，カテーテルを曲
がりくねった経路に通すことを可能にするだけの充分に
高い曲げ弾性率が得られる。
痛を和らげるために，小さな外径を有するカテーテルに
対して適切な液体流れ可能とするだけの充分な大きさの
内腔が得られるよう，その壁体が極めて薄くなっている
。壁体が薄いので，破断やねじれを起こすことなく，ま
たガイドワイヤを必要とすることなく，カテーテルを曲
がりくねった経路に通すことを可能にするだけの充分に
高い曲げ弾性率が得られる。
【００１１】本発明の液晶ポリマーは，挿入後に透視で
きるようある程度の放射線不透過性を有するが，放射線
不透過性によるより高い可視性をもつ組成物を得るため
に，従来の放射線不透過剤（例えば酸化ビスマス）を配
合することができ，本発明の液晶ポリマーはこれらの放
射線不透過剤に対して相溶性がある。
きるようある程度の放射線不透過性を有するが，放射線
不透過性によるより高い可視性をもつ組成物を得るため
に，従来の放射線不透過剤（例えば酸化ビスマス）を配
合することができ，本発明の液晶ポリマーはこれらの放
射線不透過剤に対して相溶性がある。
【００１２】簡単な押出操作や成形操作によって容易に
製造できることから，メーカー及びユーザーの両方にと
ってコスト削減をはかることができ，単独で使用できる
ように設計された医療用物品のもつ確かな利点が今後市
場にて大きく受け入れられるであろう。
製造できることから，メーカー及びユーザーの両方にと
ってコスト削減をはかることができ，単独で使用できる
ように設計された医療用物品のもつ確かな利点が今後市
場にて大きく受け入れられるであろう。
【００１３】本発明は多くの異なる形の態様によって実
施しうるけれども，ここでは本発明の好ましい実施態様
について詳細に説明することとする。言うまでもないこ
とであるが，以下に記載の開示内容は本発明の原理の代
表的なものとして考えるべきであり，本発明は以下の実
施態様によって限定されるものではない。本発明の範囲
は，特許請求の範囲及びその等価物によって定められる
。
施しうるけれども，ここでは本発明の好ましい実施態様
について詳細に説明することとする。言うまでもないこ
とであるが，以下に記載の開示内容は本発明の原理の代
表的なものとして考えるべきであり，本発明は以下の実
施態様によって限定されるものではない。本発明の範囲
は，特許請求の範囲及びその等価物によって定められる
。
【００１４】本発明によれば，本発明のカテーテルは，
少なくとも一部が液晶ポリマーで作製されていて，両端
が開放しているチューブを含む。本発明のカテーテルは
，患者の皮膚を貫入するための尖端を含んでもよい。 本発明の１つの実施態様においては，チューブはその全
体が，別個のカテーテル挿入器具が必要とならないよう
に尖端を含むよう成形された液晶ポリマーであってもよ
い。他の実施態様においては，液晶ポリマーチューブは
，尖端を含む別個のニードル部分と共に使用することが
できる。本発明のこの実施態様においては，ニードルは
従来のステンレス鋼製ニードルであってもよいし，ある
いは同種もしくは異種の液晶ポリマーであってもよい。 本発明のさらに他の実施態様においては，液晶ポリマー
のニードルを非液晶ポリマーのチューブと共に使用する
ことができる。
少なくとも一部が液晶ポリマーで作製されていて，両端
が開放しているチューブを含む。本発明のカテーテルは
，患者の皮膚を貫入するための尖端を含んでもよい。 本発明の１つの実施態様においては，チューブはその全
体が，別個のカテーテル挿入器具が必要とならないよう
に尖端を含むよう成形された液晶ポリマーであってもよ
い。他の実施態様においては，液晶ポリマーチューブは
，尖端を含む別個のニードル部分と共に使用することが
できる。本発明のこの実施態様においては，ニードルは
従来のステンレス鋼製ニードルであってもよいし，ある
いは同種もしくは異種の液晶ポリマーであってもよい。 本発明のさらに他の実施態様においては，液晶ポリマー
のニードルを非液晶ポリマーのチューブと共に使用する
ことができる。
【００１５】以下に図面を参照しつつ本発明のカテーテ
ルを説明するが，同じ部分に対しては，接尾辞を付けた
同じ数字で示している。
ルを説明するが，同じ部分に対しては，接尾辞を付けた
同じ数字で示している。
【００１６】本発明の１つの実施態様（図１と２により
図示）は，例えば薬物貯蔵部（図示せず）に接続するた
めの第１の開放端１２を有するチューブ１０を含む。チ
ューブ１０は，尖端１４に向かって先細になっており（
斜角をなしているのが好ましい），第２の開放端１６を
有している。チューブ１０は，図２に示すように内腔１
８を画定している。
図示）は，例えば薬物貯蔵部（図示せず）に接続するた
めの第１の開放端１２を有するチューブ１０を含む。チ
ューブ１０は，尖端１４に向かって先細になっており（
斜角をなしているのが好ましい），第２の開放端１６を
有している。チューブ１０は，図２に示すように内腔１
８を画定している。
【００１７】図３と４は，開放端１２ａを有するポリマ
ーチューブ１０ａのカテーテルを示している。チューブ
１０ａは，開放端１６ａと尖端１４ａを有するニードル
２０に接続されている（斜角をなしているのが好ましい
）。チューブ１０ａとニードル２０が内腔１８ａを画定
している。
ーチューブ１０ａのカテーテルを示している。チューブ
１０ａは，開放端１６ａと尖端１４ａを有するニードル
２０に接続されている（斜角をなしているのが好ましい
）。チューブ１０ａとニードル２０が内腔１８ａを画定
している。
【００１８】液晶ポリマーチューブはハブに接続するこ
とができる。ハブとチューブは，接着剤によって従来の
ように接続された別個の成分であってもよく，このとき
ハブは同種の液晶ポリマーであっても異種の液晶ポリマ
ーであってもよいし，あるいはハブは非液晶ポリマーで
あってもよい。ハブとチューブは，液晶ポリマーから一
体の形で成形されるのが好ましい。図５と図６は，ハブ
３０と一体の形で成形された液晶チューブ１０ｂを示し
ている。ハブ３０は，チューブ１０ｂとニードル２０ｂ
との間の液体による連通を与える通路３２を有している
。ハブ３０は円錐形として示されているが，ハブ３０は
ニードル２０ｂに対して従来のような接続をするのに都
合の良いいかなる形状であってもよく，また他の一体成
形品〔例えば，ニードルに接続するのに有用なタブ，ラ
グ（ｌｕｇ），又はスレッド（ｔｈｒｅａｄ）（図示せ
ず）等〕を含んでもよい。さらにハブは，別のチューブ
（図示せず）に接続するための任意のポート３６とそれ
に付随した突出物を含んでもよい。
とができる。ハブとチューブは，接着剤によって従来の
ように接続された別個の成分であってもよく，このとき
ハブは同種の液晶ポリマーであっても異種の液晶ポリマ
ーであってもよいし，あるいはハブは非液晶ポリマーで
あってもよい。ハブとチューブは，液晶ポリマーから一
体の形で成形されるのが好ましい。図５と図６は，ハブ
３０と一体の形で成形された液晶チューブ１０ｂを示し
ている。ハブ３０は，チューブ１０ｂとニードル２０ｂ
との間の液体による連通を与える通路３２を有している
。ハブ３０は円錐形として示されているが，ハブ３０は
ニードル２０ｂに対して従来のような接続をするのに都
合の良いいかなる形状であってもよく，また他の一体成
形品〔例えば，ニードルに接続するのに有用なタブ，ラ
グ（ｌｕｇ），又はスレッド（ｔｈｒｅａｄ）（図示せ
ず）等〕を含んでもよい。さらにハブは，別のチューブ
（図示せず）に接続するための任意のポート３６とそれ
に付随した突出物を含んでもよい。
【００１９】個別のニードル成分とチューブ成分を接続
するのに，種々の従来法（例えば接着剤による接続法）
を使用することができる。ニードルは，締め代によって
チューブの内側に挿入されるのが好ましい。
するのに，種々の従来法（例えば接着剤による接続法）
を使用することができる。ニードルは，締め代によって
チューブの内側に挿入されるのが好ましい。
【００２０】液晶相中に存在しうる伸張した分子形状の
いかなる熱可塑性ポリマーも，本発明の範囲内であると
考えられる。液晶を形成しうる代表的なポリマーとして
は，ポリエーテル，ポリホスファジン，ポリキシリレン
，ポリスルホン，ポリアミド，ポリシロキサン，及びポ
リエーテル等があるが，これらに限定されない。本発明
のカテーテルに成形するための好ましい液晶ポリマーは
，伸張した分子の配向又は配列に寄与する複数の芳香環
をもったポリエステルである。芳香環は，例えばビフェ
ニル部分のように直接接続していてもよいし，あるいは
一般構造Ｉと及びＩＩで示されるように，ある接続構造
単位によって隔離されていてもよい。
いかなる熱可塑性ポリマーも，本発明の範囲内であると
考えられる。液晶を形成しうる代表的なポリマーとして
は，ポリエーテル，ポリホスファジン，ポリキシリレン
，ポリスルホン，ポリアミド，ポリシロキサン，及びポ
リエーテル等があるが，これらに限定されない。本発明
のカテーテルに成形するための好ましい液晶ポリマーは
，伸張した分子の配向又は配列に寄与する複数の芳香環
をもったポリエステルである。芳香環は，例えばビフェ
ニル部分のように直接接続していてもよいし，あるいは
一般構造Ｉと及びＩＩで示されるように，ある接続構造
単位によって隔離されていてもよい。
【００２１】
【００２２】構造Ｉ及びＩＩにおいて，Ａｒ１ ， Ａ
ｒ２ ，及びＡｒ３ は，芳香環，複素環，又は置換芳
香環のいずれであってもよく（例えば，フェニル，ピリ
ジル，ナフチル，ビフェニル，又はキノリル等），この
とき置換基はハロゲン又は低級アルキル基である。Ａと
Ｂは，アルキル，アルキルオキシ，アルキルジオキシ，
酸素，イオウ，スルホン，カルボニル，オキシカルボニ
ル，アルキルカルボニル，アルキルオキシカルボニル，
アルキルカルボニルオキシ，及びオキシアルキルカルボ
ニルのいずれであってもよく，このときＡとＢの少なく
とも一方がオキシカルボニル基であり，アルキルは約１
〜５個の炭素原子を有するアルキル基であり，ＸとＹは
ヒドロキシル又はカルボキシルであり，そしてＸ，Ｙ，
Ａ，及びＢの群はメタ又はパラの関係にある（すなわち
，例えばＡｒがナフチレン環又はキノリン環である場合
，ＡとＢに対する結合は２，６； ２，７； ３，
６； ３，７；又は４，８の関係にある）。
ｒ２ ，及びＡｒ３ は，芳香環，複素環，又は置換芳
香環のいずれであってもよく（例えば，フェニル，ピリ
ジル，ナフチル，ビフェニル，又はキノリル等），この
とき置換基はハロゲン又は低級アルキル基である。Ａと
Ｂは，アルキル，アルキルオキシ，アルキルジオキシ，
酸素，イオウ，スルホン，カルボニル，オキシカルボニ
ル，アルキルカルボニル，アルキルオキシカルボニル，
アルキルカルボニルオキシ，及びオキシアルキルカルボ
ニルのいずれであってもよく，このときＡとＢの少なく
とも一方がオキシカルボニル基であり，アルキルは約１
〜５個の炭素原子を有するアルキル基であり，ＸとＹは
ヒドロキシル又はカルボキシルであり，そしてＸ，Ｙ，
Ａ，及びＢの群はメタ又はパラの関係にある（すなわち
，例えばＡｒがナフチレン環又はキノリン環である場合
，ＡとＢに対する結合は２，６； ２，７； ３，
６； ３，７；又は４，８の関係にある）。
【００２３】本発明に適したいくつかの液晶ポリマーが
市販されており，例えば，ベクトラ（Ｖｅｃｔｒａ；登
録商標）（ヘキスト−セラニーズ社，ニュージャージー
州チャタム），キシダー（Ｘｙｄａｒ；登録商標）とト
ルロン（Ｔｏｒｌｏｎ；登録商標）（アモコ・パーフォ
ーマンス・プロダクツ社，コネチカット州リッジフィー
ルド），及びＬＣＰ（登録商標）（ＲＴＰ社，ミネソタ
州ウィノナ）等がある。好ましい液晶ポリマーの代表的
な構造は以下の通りである。
市販されており，例えば，ベクトラ（Ｖｅｃｔｒａ；登
録商標）（ヘキスト−セラニーズ社，ニュージャージー
州チャタム），キシダー（Ｘｙｄａｒ；登録商標）とト
ルロン（Ｔｏｒｌｏｎ；登録商標）（アモコ・パーフォ
ーマンス・プロダクツ社，コネチカット州リッジフィー
ルド），及びＬＣＰ（登録商標）（ＲＴＰ社，ミネソタ
州ウィノナ）等がある。好ましい液晶ポリマーの代表的
な構造は以下の通りである。
【００２４】
【００２５】本発明に使用される好ましい液晶ポリエス
テルの合成は，よく知られているエステル化法とエステ
ル交換法によって行うことができる。例えば，ヒドロキ
シ安息香酸，ヒドロキシナフトエ酸，及びヒドロキシビ
フェニルカルボン酸等のヒドロキシ芳香族酸を重合又は
共重合させることができる。テレフタル酸，イソフタル
酸，ナフチレンジカルボン酸，及びビフェニルジカルボ
ン酸等の芳香族ジカルボン酸を，芳香族グリコール（例
えばジヒドロキシベンゼン，ジヒドロキシナフチレン，
及びジヒドロキシビフェニル），アリール脂肪族グリコ
ール（例えばｐ−ヒドロキシベンジルアルコール），又
は脂肪族グリコール（例えばエチレングリコール）と重
合させることができる。コハク酸等の脂肪族ジカルボン
酸を，ヒドロキノン等の芳香族グリコールと重合させる
ことができる。代表的な方法は，キャランダン（Ｃａｌ
ｕｎｄａｎｎ）らによる「“異方性ポリマー，その合成
法と性質”，ケミカルリサーチ会議におけるロバート
Ａ．ウェルチの議事録，ＸＸＶＩ，合成ポリマー（１
９８２）」，及びチャン（Ｃｈｕｎｇ）らによる「ポリ
マーエンジニアリング・アンド・サイエンス ２６，
９０１（１９８６）」に記載されている。
テルの合成は，よく知られているエステル化法とエステ
ル交換法によって行うことができる。例えば，ヒドロキ
シ安息香酸，ヒドロキシナフトエ酸，及びヒドロキシビ
フェニルカルボン酸等のヒドロキシ芳香族酸を重合又は
共重合させることができる。テレフタル酸，イソフタル
酸，ナフチレンジカルボン酸，及びビフェニルジカルボ
ン酸等の芳香族ジカルボン酸を，芳香族グリコール（例
えばジヒドロキシベンゼン，ジヒドロキシナフチレン，
及びジヒドロキシビフェニル），アリール脂肪族グリコ
ール（例えばｐ−ヒドロキシベンジルアルコール），又
は脂肪族グリコール（例えばエチレングリコール）と重
合させることができる。コハク酸等の脂肪族ジカルボン
酸を，ヒドロキノン等の芳香族グリコールと重合させる
ことができる。代表的な方法は，キャランダン（Ｃａｌ
ｕｎｄａｎｎ）らによる「“異方性ポリマー，その合成
法と性質”，ケミカルリサーチ会議におけるロバート
Ａ．ウェルチの議事録，ＸＸＶＩ，合成ポリマー（１
９８２）」，及びチャン（Ｃｈｕｎｇ）らによる「ポリ
マーエンジニアリング・アンド・サイエンス ２６，
９０１（１９８６）」に記載されている。
【００２６】液晶ポリマーの溶融液はある程度組織化さ
れた分子状態を有しているが，普通のポリマーの溶融液
は殆ど完全にランダムな分子状態になっている。普通の
ポリマーと液晶ポリマーの分子の組織化は，剪断減粘化
によって大幅に高められる。当業界において知られてい
るように，剪断減粘化は，伸張されたポリマー分子が，
オリフィスを通しての溶融液の流れ方向に分子が実質的
に完全に整列したような配列状態に配向したことによる
ものである。殆どのポリマーは，多かれ少なかれ剪断減
粘化を受けるが，ポリプロピレンやポリエチレンのよう
な従来のポリマーは，冷却すると配向を保持せずにむし
ろ分子のランダム化を起こし，従ってこれらの溶融液に
剪断減粘化を施したときには，付与させた機械的特性が
失われる。これとは対照的に，剪断減粘化を施した液晶
ポリマーの溶融液を金型に充填すると，冷却してもその
分子配向が保持される。液晶ポリマーのもつ特性のユニ
ークな組合わせを成形品に与えるのは，冷却されたポリ
マーにおける配向した分子である。
れた分子状態を有しているが，普通のポリマーの溶融液
は殆ど完全にランダムな分子状態になっている。普通の
ポリマーと液晶ポリマーの分子の組織化は，剪断減粘化
によって大幅に高められる。当業界において知られてい
るように，剪断減粘化は，伸張されたポリマー分子が，
オリフィスを通しての溶融液の流れ方向に分子が実質的
に完全に整列したような配列状態に配向したことによる
ものである。殆どのポリマーは，多かれ少なかれ剪断減
粘化を受けるが，ポリプロピレンやポリエチレンのよう
な従来のポリマーは，冷却すると配向を保持せずにむし
ろ分子のランダム化を起こし，従ってこれらの溶融液に
剪断減粘化を施したときには，付与させた機械的特性が
失われる。これとは対照的に，剪断減粘化を施した液晶
ポリマーの溶融液を金型に充填すると，冷却してもその
分子配向が保持される。液晶ポリマーのもつ特性のユニ
ークな組合わせを成形品に与えるのは，冷却されたポリ
マーにおける配向した分子である。
【００２７】本発明のカテーテルチューブは，８〜２６
のゲージサイズを有してよい。好ましいチューブは１４
〜２０ゲージである。
のゲージサイズを有してよい。好ましいチューブは１４
〜２０ゲージである。
【００２８】発明者らはさらに，液晶ポリマーの溶融液
は，オリフィスを通過させると，尖端を含んだ長くて薄
い金型中に流れ込んで充填するのが可能となるような粘
度にまで剪断減粘化を起こすことを見出した。従って，
本発明は，あまり苦痛を与えることなく患者の皮膚に貫
入するに足る鋭さの尖端をもった中空プラスチック物品
を含む。好ましい中空物品は，所望の形状の尖端を有す
るカテーテルとニードルである。最も好ましい中空物品
は，患者の苦痛が最大限和らげられるよう斜角をなした
尖端を有するカテーテルであるけれども，中空プラスチ
ックニードルも他の種々の分野（例えば，シリンジに接
続された皮下注射用ニードルを備えた液体移送器具）に
おいて使用することができる。液晶ニードルの特に注目
すべき用途は，磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）（非常に強力
な界磁石を組み込んだ装置を使用する非侵襲性の診断法
）における用途である。ＭＲＩによって指摘された部分
に生検を実施するのに，しばしば非金属製のニードルが
使用される。
は，オリフィスを通過させると，尖端を含んだ長くて薄
い金型中に流れ込んで充填するのが可能となるような粘
度にまで剪断減粘化を起こすことを見出した。従って，
本発明は，あまり苦痛を与えることなく患者の皮膚に貫
入するに足る鋭さの尖端をもった中空プラスチック物品
を含む。好ましい中空物品は，所望の形状の尖端を有す
るカテーテルとニードルである。最も好ましい中空物品
は，患者の苦痛が最大限和らげられるよう斜角をなした
尖端を有するカテーテルであるけれども，中空プラスチ
ックニードルも他の種々の分野（例えば，シリンジに接
続された皮下注射用ニードルを備えた液体移送器具）に
おいて使用することができる。液晶ニードルの特に注目
すべき用途は，磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）（非常に強力
な界磁石を組み込んだ装置を使用する非侵襲性の診断法
）における用途である。ＭＲＩによって指摘された部分
に生検を実施するのに，しばしば非金属製のニードルが
使用される。
【００２９】本発明のカテーテルが非液晶ポリマーと共
に使用される液晶ニードルを含む場合，適切なポリマー
としては，例えばポリプロピレン，ポリテトラフルオロ
エチレン，ポリウレタン，及びポリエチレンテレフタレ
ート等がある。
に使用される液晶ニードルを含む場合，適切なポリマー
としては，例えばポリプロピレン，ポリテトラフルオロ
エチレン，ポリウレタン，及びポリエチレンテレフタレ
ート等がある。
【００３０】本発明によれば，チューブに押し出したり
，中空ニードルに成形したりした後の液晶ポリマーは高
い衝撃強さを有する。従って，成形又は押出された液晶
ポリマーの破断引張強さは約１０，０００〜７０，００
０ｐｓｉ，好ましくは約２５，０００〜３５，０００ｐ
ｓｉである。破断伸びは約１〜５０％，好ましくは約２
〜１０％である。曲げ弾性率は約１，０００，０００〜
２０，０００，０００ｐｓｉ，好ましくは約３，０００
，０００〜７，０００，０００ｐｓｉである。ポリスチ
レン（脆性が大きいために好ましくない）の場合，これ
らの値はそれぞれ，約６，０００ｐｓｉ，２％，及び４
８０，０００ｐｓｉである。
，中空ニードルに成形したりした後の液晶ポリマーは高
い衝撃強さを有する。従って，成形又は押出された液晶
ポリマーの破断引張強さは約１０，０００〜７０，００
０ｐｓｉ，好ましくは約２５，０００〜３５，０００ｐ
ｓｉである。破断伸びは約１〜５０％，好ましくは約２
〜１０％である。曲げ弾性率は約１，０００，０００〜
２０，０００，０００ｐｓｉ，好ましくは約３，０００
，０００〜７，０００，０００ｐｓｉである。ポリスチ
レン（脆性が大きいために好ましくない）の場合，これ
らの値はそれぞれ，約６，０００ｐｓｉ，２％，及び４
８０，０００ｐｓｉである。
【００３１】本発明によれば，液晶ポリマーの溶融液は
，その粘度が約５００ポイズ以下である場合，鋭い先端
をもつ本発明の器具を成形するのに適していることが見
出された。好ましい液晶ポリマーは，約７５〜１５０ポ
イズの剪断減粘化による粘度を有する。このような物質
は摩擦係数が極めて小さく，一般には０．１〜０．２５
の範囲である。こうした特性により，本発明の物品は，
離型剤を使用しなくても金型から脱型することができる
。
，その粘度が約５００ポイズ以下である場合，鋭い先端
をもつ本発明の器具を成形するのに適していることが見
出された。好ましい液晶ポリマーは，約７５〜１５０ポ
イズの剪断減粘化による粘度を有する。このような物質
は摩擦係数が極めて小さく，一般には０．１〜０．２５
の範囲である。こうした特性により，本発明の物品は，
離型剤を使用しなくても金型から脱型することができる
。
【００３２】本発明のカテーテルチューブは，熱可塑性
液晶ポリマーから従来法によって製造することができる
。マンドレルを液晶ポリマーの溶融液又は溶媒溶液中へ
浸漬してから乾燥し，チューブが所望の厚さになるまで
このプロセスを繰り返す。チューブを形成する好ましい
方法は，当技術者に公知の従来の溶融押出法と溶液押出
法であり，この場合，溶融液又は溶液が押出ダイを通過
するときに剪断減粘化が起こる。液晶ホモポリマーを押
し出すこともできるし，あるいは液晶ポリマーの混合物
の溶液もしくは溶融液を押し出すこともできる。必要で
あれば，従来装置を使用して２種以上のポリマーの同時
押出を行って，ベース層と１つ以上のラミネート層を有
するチューブを得ることができる。このようなチューブ
は人体環境に対して異なる表面を与え，いかなる液体も
このチューブを通過する。
液晶ポリマーから従来法によって製造することができる
。マンドレルを液晶ポリマーの溶融液又は溶媒溶液中へ
浸漬してから乾燥し，チューブが所望の厚さになるまで
このプロセスを繰り返す。チューブを形成する好ましい
方法は，当技術者に公知の従来の溶融押出法と溶液押出
法であり，この場合，溶融液又は溶液が押出ダイを通過
するときに剪断減粘化が起こる。液晶ホモポリマーを押
し出すこともできるし，あるいは液晶ポリマーの混合物
の溶液もしくは溶融液を押し出すこともできる。必要で
あれば，従来装置を使用して２種以上のポリマーの同時
押出を行って，ベース層と１つ以上のラミネート層を有
するチューブを得ることができる。このようなチューブ
は人体環境に対して異なる表面を与え，いかなる液体も
このチューブを通過する。
【００３３】従って，本発明の他の態様においては，液
晶ポリマーの中空ニードルを製造する方法が提供される
。本発明の方法は，その最も広い範囲においては，サー
モトロピック液晶ポリマーを溶融させること，及び従来
の成形操作にて所望の形状の射出用金型中に液晶ポリマ
ー溶融液を導入することを含む。成形操作は，ポリマー
の溶融温度とポリマーの分解温度との間のいかなる温度
にても行うことができる。このような温度においては，
溶融液の粘度はかなり低く，溶融液を金型に完全に充填
させることができる。ポリマーは，その異方性を保持す
る溶融範囲に対して溶融され，そしてこの範囲内で処理
されるのが好ましい。
晶ポリマーの中空ニードルを製造する方法が提供される
。本発明の方法は，その最も広い範囲においては，サー
モトロピック液晶ポリマーを溶融させること，及び従来
の成形操作にて所望の形状の射出用金型中に液晶ポリマ
ー溶融液を導入することを含む。成形操作は，ポリマー
の溶融温度とポリマーの分解温度との間のいかなる温度
にても行うことができる。このような温度においては，
溶融液の粘度はかなり低く，溶融液を金型に完全に充填
させることができる。ポリマーは，その異方性を保持す
る溶融範囲に対して溶融され，そしてこの範囲内で処理
されるのが好ましい。
【００３４】本発明の好ましい方法においては，加圧下
にポリマー溶融液がオリフィスに通され，次いで直接金
型に注入される。溶融液をオリフィスに通すと剪断減粘
化が起こり，溶融液の粘度が低下して金型に完全に充填
させ易くなる。
にポリマー溶融液がオリフィスに通され，次いで直接金
型に注入される。溶融液をオリフィスに通すと剪断減粘
化が起こり，溶融液の粘度が低下して金型に完全に充填
させ易くなる。
【００３５】ポリマーの剪断減粘化の程度は，ポリマー
の性質，温度，加えた圧力（従ってオリフィスを通過す
る速度），及びオリフィスのサイズの関数である。これ
らの変数については射出成形業界ではよく知られており
，当技術者にとっては肉薄化条件と成形条件の適切な組
合わせは容易に決定することができる。
の性質，温度，加えた圧力（従ってオリフィスを通過す
る速度），及びオリフィスのサイズの関数である。これ
らの変数については射出成形業界ではよく知られており
，当技術者にとっては肉薄化条件と成形条件の適切な組
合わせは容易に決定することができる。
【００３６】従って，適切な成形パラメーターの範囲は
，圧力が５００〜１，５００ｐｓｉ，剪断速度が１０〜
１５０秒−１，そしてオリフィスのサイズが０．５〜２
．０ｍｍであるが，これらに限定されるわけではない。 剪断減粘化を施した後，ポリマーの溶融液が先端を含ん
だ金型に流れ込んで金型に完全に充填する。
，圧力が５００〜１，５００ｐｓｉ，剪断速度が１０〜
１５０秒−１，そしてオリフィスのサイズが０．５〜２
．０ｍｍであるが，これらに限定されるわけではない。 剪断減粘化を施した後，ポリマーの溶融液が先端を含ん
だ金型に流れ込んで金型に完全に充填する。
【００３７】金型から取り出した後，本物品の成形され
た尖端は，一般には，実質的な苦痛を引き起こすことな
く患者の皮膚に貫入しうるよう充分に鋭い。しかしなが
ら必要に応じて，成形された尖端を，例えば研削仕上や
サンダー仕上のようないかなる従来法によっても機械加
工することができ，あるいはまた加熱したチッピングダ
イ（ｔｉｐｐｉｎｇ ｄｉｅ）中で熱成形して尖端を
さらに鋭くすることもできる。
た尖端は，一般には，実質的な苦痛を引き起こすことな
く患者の皮膚に貫入しうるよう充分に鋭い。しかしなが
ら必要に応じて，成形された尖端を，例えば研削仕上や
サンダー仕上のようないかなる従来法によっても機械加
工することができ，あるいはまた加熱したチッピングダ
イ（ｔｉｐｐｉｎｇ ｄｉｅ）中で熱成形して尖端を
さらに鋭くすることもできる。
【００３８】仕上がった物品は，加熱，放射線照射，又
はこれらの手段に対する液晶ポリマーの公知の安定性を
利用した化学的方法など，いかなる適切な方法によって
も殺菌処理することができる。
はこれらの手段に対する液晶ポリマーの公知の安定性を
利用した化学的方法など，いかなる適切な方法によって
も殺菌処理することができる。
【００３９】多くの場合，本発明の物品における尖端の
表面は低摩擦なので，いかなる潤滑剤も必要とすること
なく皮膚を穿刺することができる。これとは対照的に，
従来のステンレス鋼製ニードルは約０．５７の摩擦係数
を有し，患者の皮膚に突き刺す前に，例えばポリシロキ
サン潤滑剤で潤滑処理されることが多い。
表面は低摩擦なので，いかなる潤滑剤も必要とすること
なく皮膚を穿刺することができる。これとは対照的に，
従来のステンレス鋼製ニードルは約０．５７の摩擦係数
を有し，患者の皮膚に突き刺す前に，例えばポリシロキ
サン潤滑剤で潤滑処理されることが多い。
【００４０】実施例
ポリエステル液晶ポリマー（ベクトラ；登録商標）を溶
融させ，９００ｐｓｉの圧力下に２９０℃の温度にて，
直径１．６ｍｍの円形オリフィスを有するダイに通した
。ポリマーが，オリフィスを通過した後に，斜角をなし
た尖端を含むよう造形されたチューブ成形用金型中に直
接流れ込むよう，ダイは従来の射出成形装置上に据え付
けた。充填させた後，金型を冷却し，チューブを取り出
した。得られたチューブは，貫入力に関してはステンレ
ス鋼製ランセット（ベクトン・ディッキンソン社）と同
等の尖端を有していることが見出された。
融させ，９００ｐｓｉの圧力下に２９０℃の温度にて，
直径１．６ｍｍの円形オリフィスを有するダイに通した
。ポリマーが，オリフィスを通過した後に，斜角をなし
た尖端を含むよう造形されたチューブ成形用金型中に直
接流れ込むよう，ダイは従来の射出成形装置上に据え付
けた。充填させた後，金型を冷却し，チューブを取り出
した。得られたチューブは，貫入力に関してはステンレ
ス鋼製ランセット（ベクトン・ディッキンソン社）と同
等の尖端を有していることが見出された。
【図１】本発明のカテーテルの斜視図である。
【図２】図１のカテーテルをライン２−２に沿って切り
取ったときの断面図である。
取ったときの断面図である。
【図３】ニードルを含んだ本発明のカテーテル集成体の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図３の集成体をライン４−４に沿って切り取っ
たときの断面図である。
たときの断面図である。
【図５】本発明のカテーテル−ニードル−ハブ集成体の
斜視図である。
斜視図である。
【図６】図５の集成体をライン６−６に沿って切り取っ
たときの断面図である。
たときの断面図である。
Claims (10)
- 【請求項１】 本体部分とそれに接続された中空ニー
ドル部分を含み，前記ニードル部分が尖端を有し，前記
本体部分と前記ニードル部分の少なくとも一方が構造Ｉ
及びＩＩ （式中，Ａｒ１ ，Ａｒ２ ，及びＡｒ３ は，芳香環
と複素環からなる群からそれぞれ独立に選ばれ；ＡとＢ
は，アルキルオキシ，アルキルジオキシ，酸素，イオウ
，スルホン，カルボニル，オキシカルボニル，アルキル
カルボニル，アルキルオキシカルボニル，アルキルカル
ボニルオキシ，及びオキシアルキルカルボニルからなる
群からそれぞれ独立に選ばれ，このときＡとＢの少なく
とも一方がオキシカルボニル基であって，アルキルは１
〜５個の炭素原子を有するアルキルであり；そしてＸと
Ｙは，ヒドロキシルとカルボキシルからなる群から選ば
れる）を有する群から選ばれる熱可塑性液晶ポリマーで
作製されている，カテーテル集成体。 - 【請求項２】 前記本体部分がチューブとハブ部分を
含む，請求項１記載のカテーテル集成体。 - 【請求項３】 前記本体部分が液晶ポリマーのチュー
ブであり，前記ニードル部分が前記ポリマーチューブに
接続された金属ニードルであり，そして前記ニードルが
前記尖端を有する，請求項１記載のカテーテル集成体。 - 【請求項４】 前記本体部分が，液晶ポリマーで作製
されたニードル部分の隣接末端に接続されたプラスチッ
クチューブであり，前記ニードル部分の遠位末端が前記
尖端を有する，請求項１記載のカテーテル集成体。 - 【請求項５】 前記本体部分が，液晶ポリマーで作製
されたニードル部分の隣接末端に接続された第１の液晶
ポリマーで作製されたチューブであり，前記ニードル部
分の遠位末端が前記尖端を有する，請求項１記載のカテ
ーテル集成体。 - 【請求項６】 本体部分とそれに接続された中空ニー
ドル部分を含み，前記ニードル部分が尖端を有し，前記
本体部分と前記ニードル部分の少なくとも一方が，ポリ
エーテル，ポリホスファジン，ポリキシリレン，ポリス
ルホン，ポリアミド，ポリシロキサン，及びポリエステ
ルからなる群から選ばれる液晶ポリマーで作製されてい
るチューブ。 - 【請求項７】 本体部分とそれに接続された中空ニー
ドル部分を含み，前記ニードル部分が尖端を有し，前記
本体部分と前記ニードル部分の少なくとも一方が，芳香
族ヒドロキシ酸のポリマーとコポリマー，及びジカルボ
ン酸とグリコールとの重合反応生成物であって前記のジ
カルボン酸とグリコールの少なくとも一方が芳香環を含
む場合に得られる重合反応生成物からなる群から選ばれ
る液晶ポリエステルで作製されている，カテーテル集成
体。 - 【請求項８】 （ａ） サーモトロピック液晶ポリ
マーを加熱して溶融液を生成させる工程； （ｂ） 尖端を含んだチューブ成形用金型中に前記溶
融液を注入し，これによって前記金型が前記溶融液で完
全に充填される工程； （ｃ） 前記金型中の前記溶融液を冷却し，これによ
って前記溶融液が固化して前記金型の形状を有するチュ
ーブが得られる工程；及び （ｄ） 前記チューブを前記金型から取り出す工程；
の各工程を含む，尖端を有する液晶ポリマーチューブの
製造法。 - 【請求項９】 サーモトロピック液晶ポリマーを加熱
して溶融液を生成させる工程，及び前記溶融液をチュー
ブ押出ダイから押し出す工程を含む，液晶ポリマーチュ
ーブの製造法。 - 【請求項１０】 （ａ） サーモトロピック液晶ポ
リエステルを加熱して溶融液を生成させる工程；（ｂ）
加圧下にて前記溶融液をオリフィスに通し，これに
よって前記溶融液の粘度が低下する工程；（ｃ） 尖
端を含んだチューブ成形用金型中に粘度の低下した前記
溶融液を注入し，これによって前記金型が前記溶融液で
完全に充填される工程； （ｄ） 前記金型中の前記溶融液を冷却し，これによ
って前記溶融液が固化して前記金型の形状を有するチュ
ーブが得られる工程；及び （ｅ） 前記チューブを前記金型から取り出す工程；
の各工程を含む，液晶ポリマーチューブの製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US495072 | 1990-03-19 | ||
| US07/495,072 US5078700A (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | Liquid crystalline catheter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221570A true JPH04221570A (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=23967160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015295A Pending JPH04221570A (ja) | 1990-03-19 | 1991-02-06 | カテーテル集成体 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5078700A (ja) |
| EP (1) | EP0452595B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04221570A (ja) |
| AT (1) | ATE126713T1 (ja) |
| AU (1) | AU632389B2 (ja) |
| CA (1) | CA2031696A1 (ja) |
| DE (1) | DE69021866D1 (ja) |
| ES (1) | ES2078953T3 (ja) |
| IE (1) | IE904407A1 (ja) |
| NZ (1) | NZ236403A (ja) |
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| US5256149A (en) * | 1992-02-14 | 1993-10-26 | Ethicon, Inc. | Trocar having transparent cannula and method of using |
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