JPH0999086A - Production of compliant balloon - Google Patents

Production of compliant balloon

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JPH0999086A
JPH0999086A JP7257624A JP25762495A JPH0999086A JP H0999086 A JPH0999086 A JP H0999086A JP 7257624 A JP7257624 A JP 7257624A JP 25762495 A JP25762495 A JP 25762495A JP H0999086 A JPH0999086 A JP H0999086A
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parison
balloon
polyurethane resin
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mold
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Haruhiko Masuda
春彦 増田
Nobuaki Honma
伸明 本間
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a balloon which has a high degree of pressure resistance performance and is expanded in the outside diameter at the time of expansion with an increase in expansion pressure. SOLUTION: A parison molded of a polyurethane resin having a 100% tensile stress of 20 to 60MPa and a glass transition temperature of -50 to 37 deg.C is heated to a temp. higher by at least 5 deg.C than the glass transition temp. of this polyurethane resin. The parison is then stretched 1.4 to 3.5 times. The stretched parison is then inserted into a balloon mold and the mold is heated to a temp. higher than the boundary temp. of a region where the polyurethane resin is in a glassy state and a region where the polyurethane resin attains a rubber state in the state of applying 0.3 to 2.0MPa pressure in the parison, by which the polyurethane resin is softened and the parison is expanded. This parison is brought into pressurized contact with the balloon mold and is pressed, by which the balloon is molded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
TECHNICAL FIELD The present invention mainly relates to blood vessels, biliary tracts,
The present invention relates to a method for producing a compliant balloon having high pressure resistance, which is useful as a balloon of a dilatation balloon catheter which is percutaneously or endoscopically inserted into a stenosis such as an esophagus to treat stenosis.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, the cardiovascular system, digestive tract system, biliary system,
Various dilation procedures have been performed as a treatment means for a stenotic part of a luminal organ such as a urinary system. As one of the dilatation procedures, there is a method of destroying or evaporating a tissue with a high-frequency scalpel or a laser to expand a stenosis. Although this method is extremely effective, it requires technical skill, is liable to cause complications such as perforation and bleeding, and is not economical and therefore generally difficult to use.

【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。
[0003] As other methods, there have been reports of a method of scraping tissue of a stenosis by mechanical means and a method of expanding and maintaining a stenosis by a metal stent, but the former method is capable of restenosis. In the latter method, since the metal is semi-permanently implanted in the living body, a long-term observation of the prognosis is necessary. For this reason, it is hard to say that both are currently widely used methods. As for such a method, there is a mechanical dilation technique as the most widely used method. This method is roughly classified into a method using a dilator and a method using a balloon catheter.

【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。
[0004] The former method is a method in which a dilator having a tapered tip is introduced into a constriction to directly expand the constriction. However, the reach of the dilator is limited. When located farther from the insertion part, the part of the thick shaft that substantially expands does not reach the stenosis part and cannot be expanded sufficiently.When introduced into a part with strong bending, there is a risk of perforation by the dilator. It has some disadvantages. Regarding the risk of perforation, it has been reported that the dilator has a small hole through which the guide wire passes, the guide wire is passed through the stenosis in advance, and the dilator is pushed into the stent, but the scope of application is narrow. . Also, this method is not applicable to the cardiovascular system.

【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。
On the other hand, the method using a dilatation balloon catheter is a method in which a balloon is percutaneously or endoscopically introduced to a stenosis portion, and the balloon is inflated with high pressure to dilate the stenosis. Since this method uses a thin and flexible balloon catheter, it has a wider range of reachable areas than the method using a dilator, has excellent insertion properties, and has little invasiveness to a patient. Furthermore, in the case of dilation using an endoscope, it is possible to insert a balloon catheter through the forceps opening,
It is also possible to expand while actually observing the state of the narrowed portion.

【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。
A balloon inflation pressure of 0.3 to 2.0 MPa is required to expand the stenosis with a balloon. Moreover, the higher the pressure resistance of the balloon, the better from the viewpoint of safety. However, the pressure resistance of balloons of catheters currently on the market is not sufficient, which is a major reason why this technique is not widely used. Some catheter balloons currently on the market use polyethylene and polyolefin copolymers, but the pressure resistance of this is at most 1 MPa, and there is no room for expansion at high pressure. There is a problem with safety.

【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。
Several methods have been proposed as methods for solving this problem. For example, Japanese Patent Publication Sho-63-26
Japanese Patent No. 655 describes a balloon made of polyethylene terephthalate, and provides a balloon having a breaking force of 1.4 MPa or more. Further, JP-A-63-212373 and JP-A-3-57462 disclose balloons made of polyamide elastomer or nylon. However, although these materials have a high breaking pressure, they have the drawback that they cannot be bonded to the thermoplastic elastomer used as the material of the shaft or tube of the catheter, and their high pressure resistance cannot be sufficiently brought out.

【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。
To solve this problem, a method of using a polyethylene terephthalate or nylon catheter tube can be considered, but this one has a high hardness, a high rigidity, and is easily bent when bent, so that a bent living body can be used. It is not suitable as a tube material to be inserted into the lumen. Further, since these are highly crystalline resins, they have extremely high fluidity above the melting point, and there is a processing problem that it is difficult to maintain the shape of a molded article such as a balloon near the melting point.

【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。
As a method for improving the bonding strength between the balloon and the shaft or the tube, a balloon made of polyurethane is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-500024. This product uses a polyurethane resin having a Shore hardness of about 75 D and a glass transition point of about 38 ° C. or higher to achieve a high withstand voltage, and has a withstand pressure performance of at least 0.7 MPa.

【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。
On the other hand, these balloons have a characteristic that their outer diameter is substantially constant regardless of the inflation pressure, and that the desired outer diameter at the time of inflation can be reliably obtained. However, reliably obtaining the desired outer diameter at the time of expansion may lead to inconvenience. For example, depending on the degree of stenosis, if the outer diameter of the used catheter when the balloon is inflated is too large, it may damage the intima of the lumen and induce complications. On the contrary, the outer diameter of the catheter used when the balloon is inflated is too small, and a balloon having a larger inflated outer diameter may be required. In this case, the use of a balloon catheter reduces invasion to the patient, but for example, in the case of biliary dilation, pain is an inevitable complication,
In order to minimize the patient's pain, it is desirable to carry out the balloon catheter exchange as little as possible.

【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。
[0011] Here, the inventors of the present invention have found that an outer diameter at the time of inflation increases at a constant rate as the balloon inflation pressure increases, and if a balloon having a high degree of pressure resistance is provided, it is a therapeutically effective means. I started research, thinking that it would be.
As a result of extensive studies on the relationship between various materials and their balloon expansion characteristics and pressure resistance, assuming that the adhesion between the balloon and the shaft of the catheter or the tube is good, it has certain specific physical properties. By using a polyurethane resin as a material, we have succeeded in developing a balloon that has a pressure resistance of at least 2 MPa and the outer diameter of the balloon when expanded is up to 45% as the balloon inflation pressure increases. The contents are disclosed in Japanese Patent Application No. 7-213848.

【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r0.1、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r1.5とする時、(r1.5−r0.1)/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。
This is 0.1% in water at 37 ° C.
When the balloon outer diameter when the balloon is inflated at a pressure of MPa is r 0.1 and the balloon outer diameter when the balloon is inflated at a pressure of 1.5 MPa is r 1.5 , (r 1.5 −r 0.1 ) / r
As a balloon that has an inflating property of 0.1 = 0.10 to 0.45 and is inserted into blood vessels, biliary tracts, esophagus, etc. percutaneously or endoscopically to expand and treat the stenosis. It was extremely effective.

【0013】[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。
The present invention is mainly directed to blood vessels,
Provided is a method for producing a compliant balloon having high pressure resistance, which is useful as a balloon of a dilatation balloon catheter for percutaneously or endoscopically inserting into a stricture such as a biliary tract or an esophagus. To do.

【0014】[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。
Means for Solving the Problems The inventors have made earnest studies on a method for manufacturing a balloon based on the above invention. In the process, we paid attention to the fact that the relationship between the balloon inflation pressure and the outer diameter when inflated changed depending on the manufacturing conditions of the balloon. Then, as a result of conducting experiments and analyzing factors during manufacturing, it was confirmed that the elongation degree of the parison and the molding temperature of the balloon are extremely significant. Therefore, the present invention provides the present invention by finding a manufacturing method capable of controlling the expansion characteristics of the balloon without impairing the high degree of pressure resistance, by carefully studying the relationship between the expansion degree of the parison, the molding temperature of the balloon, and the expansion characteristics of the balloon. Came to do.

【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。
The present invention has a 100% tensile stress of 20 to 60M.
1. A parison made of a polyurethane resin having a glass transition point of −50 to 37 ° C. at Pa is heated to a temperature that is at least 5 ° C. higher than the glass transition point of the polyurethane resin.
The parson that has been stretched 4 to 3.5 times and then stretched is introduced into a balloon mold, and 0.3 to 2.0 MPa is applied to the parison.
In the state where the pressure of is applied, the temperature of the mold is heated to a temperature higher than the boundary temperature between the region where the polyurethane resin is in the glass state and the region where it is in the rubber state to soften the polyurethane resin and expand the parison, A method for producing a compliant balloon, which comprises contacting and pressing a balloon mold to form the balloon.

【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。
As a method of producing balloons having different expansion characteristics, after expanding the parison by 1.4 to 1.8 times, the mold temperature is changed to a region where the polyurethane resin is in the glass state and a region where the polyurethane resin is in the rubber state. A method for producing a compliant balloon having a small expansion coefficient that is molded at a temperature that is at least 35 ° C. higher than the boundary temperature between the and, and after extending the parison by 1.8 to 3.5 times, the mold temperature is set to the polyurethane resin in a glass state. It is a method for producing a compliant balloon having a large expansion coefficient, which is formed at a temperature equal to or higher than the boundary temperature between the region and the region where the rubber state is achieved, and does not exceed the boundary temperature + 35 ° C. at the highest.

【0017】[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。
First, materials used in the present invention will be described. To make balloons in accordance with the present invention, the specific types of polyurethane resins described below are used. The polyurethane resin usable in the present invention has a molecular weight of 2
After reacting an organic diisocyanate with a long-chain polyol composed of a repeating unit containing at least one of an ester bond, an ether bond, or a carbonate bond of 0 to 3000, at least one selected from water or a polyol compound. It is a thermoplastic polyurethane resin obtained by reacting two chain extenders. The molecular weight of this compound is required to be at least 80,000, preferably 120,000 or more in order to maintain the mechanical properties described later.

【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。
The organic diisocyanate used is not particularly limited, and any organic diisocyanate known in the art can be used, for example, 4,4'-methylenebis (phenylisocyanate), 4,4'-methylenebis (cyclohexylisocyanate). , 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate,
Examples include 1,4-phenylene diisocyanate and mixtures thereof. The chain extender used is not particularly limited, and any chain extender known in the art can be used,
For example, the diol compound is ethylene glycol,
1,3-propanediol, 1,4-butanediol,
1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-cyclohexadiol, 1,4-cyclohexadiol, 1,4-cyclohexanedimethanol,
Examples include bisphenol A and mixtures thereof.

【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。
The polyurethane resin usable in the present invention is
It includes a thermoplastic polyurethane resin having a partially crosslinked structure introduced into the molecular chain or between the molecular chains. As a method for introducing a crosslinked structure, for example, in the above-mentioned step of synthesizing a polyurethane resin, a small amount of a polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer polyol is added to a long-chain diol for reaction, or a chain extender such as triol is used. There is a method of using a compound having three or more functional groups. Of course, the polyurethane resin used in the present invention is not limited to those produced by these means. Further, the polyurethane resin used in the present invention is required to have the physical properties described below.

【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JIS K 7311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。
First, the polyurethane resin is 20-60MP
It should have a 100% tensile stress of a, more preferably 25-50 MPa. The 100% tensile stress referred to here means a physical property value according to the measuring method of JIS K 7311. 100% tensile stress of polyurethane resin is 20M
When it is less than Pa, the balloon produced from this has a large creep, is poor in pressure resistance, and easily undergoes permanent deformation at a low inflation pressure, which is not preferable. A 100% tensile stress of more than 60 MPa is not preferable because the balloon becomes hard and becomes non-compliant.

【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。
Secondly, the polyurethane resin used in the present invention must have a glass transition point of -50 to 37 ° C, preferably -40 to 30 ° C. The glass transition point here is the boundary temperature at which the soft segment component in the polyurethane resin starts micro Brownian motion,
It is measured as the temperature at which the drop of the dynamic storage modulus starts in the dynamic viscoelasticity test or as the transition temperature from the glass state to the rubber state in the differential scanning calorimeter (DSC) analysis. If the glass transition temperature of the polyurethane resin is higher than 37 ° C, the micro-Brownian motion of the molecular chain of the soft segment component is frozen in the environment of 37 ° C or lower, which is the temperature at which the balloon is actually used, that is, inside the biliary tract or esophagus. Since it exhibits a glass state, a balloon made of this material is not preferable because it is hard and compliant characteristics cannot be obtained, and when the glass transition point is lower than -50 ° C, the elastic modulus decreases, so the balloon becomes too soft, It is not preferable because the pressure resistance decreases and permanent deformation easily occurs at a low expansion pressure.

【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。
Such a polyurethane resin can be obtained by synthesizing it based on a known technique such as a prepolymer method. Although the type of the polyol used as the soft segment component is limited, it is possible to use a commercially available product, for example, a product name “Isoplast” manufactured by Dow Chemical Co., a product name manufactured by Nippon Miractolan Co., Ltd. "Miractolane" is preferred.

【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dx、Y軸上のパリソンの外径を
yとする時、その比dx/dy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。
Next, a method for manufacturing a compliant balloon according to the present invention will be described. First, as a first step, a polyurethane resin is melt-extruded to a thickness of 30 to 5
A parison having a diameter of 00 μm and an outer diameter of 0.5 to 3.0 mm is prepared. In order to produce a uniform balloon without uneven wall thickness, it is necessary to prepare a parison having a very small variation in outer diameter and wall thickness. For example, the variation of the outer diameter of the parison is within ± 1% of the reference value, the cross-sectional shape of the parison is visually a perfect circle, and the XY coordinate axis with the center of the parison cross section (circle) as the reference point 0. Think X
When the outer diameter of the parison on the axis is d x and the outer diameter of the parison on the Y axis is d y , the ratio d x / d y is in the range of 0.98 to 1.02, X, It can be raised that the standard deviation / average value (CV value) of the wall thicknesses of the four parisons on the Y axis is 0.05 or less.

【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。
In the second step, the molded parison is tensioned and stretched 1.4 to 3.5 times. According to the invention, it is then necessary to heat the parison to a temperature at least 5 ° C. above the glass transition point of the polyurethane resin to soften it. The parison is hard near the glass transition point,
Stretching is difficult, and if stretched forcibly, it may break, which is not preferable. Further, even if it can be extended, the outer diameter of the extended portion is not uniform, and the surface is rough, which is not preferable. There is no particular limitation on the heating method,
Although a hot water bath, a dryer, a drier, etc. can be used, the inventors prefer to use a hot water bath that can easily control the temperature and can apply heat uniformly.

【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。
The stretched parison is cooled in a tensioned state so as to maintain a stretched state of 1.4 to 3.5 times.
It is usually sufficient to carry out the cooling at room temperature, but from the viewpoint of improving work efficiency, the method of immersing in cooling in ice water is preferable. According to the present invention, the elongation of the parison is controlled to 1.4 to 3.5 times. When the elongation of the parison is less than 1.4 times, the balloon obtained from this has a 30% increase in the length direction of the balloon as the inflation pressure increases.
It is not preferable because the above remarkable stretching occurs, and if it is more than 3.5 times, the permanent strain of the parison after stretching is large,
It is not preferable because balloon molding becomes impossible.

【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。
The temperature at which the parison is stretched needs to be raised or lowered depending on the size and wall thickness of the parison used and the desired balloon expansion characteristics, but the parison stretched under the preferred conditions reheats the parison after cooling. At times, it is possible to see a phenomenon in which the length of the parison after expansion contracts by 10 to 60% in an instant, so this is one guide. That is, since the parison in which no shrinkage is observed has a high temperature at the time of elongation, or the heating and holding time thereof is too long, it is necessary to lower the temperature or shorten the heating and holding time.

【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。
In the third step, the stretched parison is inserted into a balloon mold, and the parison is filled with 0.3 to 2.0 MPa.
The pressure of the mold is applied to heat the mold to a temperature higher than the boundary temperature between the region where the polyurethane resin, which is the material of the parison, is in the glass state and the region where it is in the rubber state, to soften the polyurethane resin. , Inflate the parison. Since the parison which has started to expand comes into contact with the balloon mold, it is pressed and set in this state to complete the balloon molding.
After completion of the balloon molding, the mold is cooled to room temperature while the pressurized state of the parison is maintained. After the cooling is completed, the pressurized state of the parison is released, and the balloon is released.

【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。
According to the present invention, the pressure applied in the parison is adjusted to 0.3 to 2.0 MPa. When the pressure applied to the parison is 0.3 MPa or less, the parison does not expand, which is not preferable. When the pressure is 2.0 MPa or more, the parison bursts during molding, which is not preferable. Further, according to the present invention, the mold temperature is adjusted to a temperature higher than the boundary temperature between the region where the polyurethane resin forming the parison is in the glass state and the region where it is in the rubber state. If the temperature of the mold is below this boundary temperature, the softening of the polyurethane resin necessary for expanding the parison cannot be obtained, which is not preferable. The preferred mold temperature varies depending on the combination of the required compliant properties and the type of polyurethane resin used, but the elasticity of the polyurethane resin decreases near the melting point, the fluidity becomes strong, and the shape of the parison is maintained. This is not preferable as molding conditions because it becomes impossible.

【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。
The "boundary temperature between the region in which the polyurethane resin is in the glass state and the region in which it is in the rubber state" is the temperature at which the sudden drop of the dynamic storage elastic modulus is completed in the dynamic viscoelasticity test. Is measured as. Cooling of the mold after completion of molding may be performed rapidly to improve the molding efficiency, but it should be gradually cooled to increase the pressure resistance of the balloon. The inventors have experimentally confirmed that the pressure resistance of the slowly cooled balloon is better than that of the rapidly cooled balloon. The reason is required to be examined in detail, but it is presumed that slow cooling allows the molecular arrangement after molding to be more stable.

【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。
The size of the balloon depends on the luminal organ to be dilated, but generally speaking, in the vascular system, the outer diameter is 2 to 4 mm, the length is 20 to 40 mm, and the thickness of the balloon is 10 to 25 μm. System, biliary system has an outer diameter of 6 to 4
The thickness is 0 mm, the length is 20 to 100 mm, and the thickness of the balloon is 10 to 40 μm. The present invention can be applied to any of these balloons. Of course, the present invention does not limit the size of the balloon that can be manufactured to balloons having dimensions in this range.

【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r0.1、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r1.5
とする時、(r1.5−r0.1)/r0.1=0.10〜0.4
5である膨張特性を有する。
The balloon manufactured according to the above-mentioned method has a balloon outer diameter of r 0.1 when the balloon is inflated at a pressure of 0.1 MPa in water at 37 ° C. and a balloon outer diameter when inflated at a pressure of 1.5 MPa. Balloon outer diameter is r 1.5
When you and, (r 1.5 -r 0.1) / r 0.1 = 0.10~0.4
It has an expansion characteristic of 5.

【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、(r1.5−r0.1)/r0.1≦0.25、または(r1.5
−r0.1)/r0.1>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、(r1.5−r0.1)/r0.1≦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、(r1.5−r0.1)/r0.1>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。
According to the present invention, by adjusting the elongation of the parison and the temperature of the molding die in the above-described manufacturing method, (r 1.5 -r 0.1 ) / r 0.1 ≤0.25, or (r 1.5
-R 0.1) / r 0.1> it is possible to produce a balloon having a 0.25 expansion properties of the. Specifically, in order to obtain a balloon having an expansion property of (r 1.5 −r 0.1 ) / r 0.1 ≦ 0.25, the elongation of the parison is 1.4.
The mold temperature must be raised to at least 35 ° C. higher than the boundary temperature between the region in which the polyurethane resin forming the parison is in the glass state and the region in which the polyurethane resin forming the parison is in the rubber state. In order to obtain a balloon having an expansion characteristic of 1.5 −r 0.1 ) / r 0.1 > 0.25, the elongation of the parison is set to 1.8 to 3.5 times, and the mold temperature is set to the polyurethane resin forming the parison. It is necessary to control the temperature to be equal to or higher than the boundary temperature between the region in the glass state and the region in the rubber state and not exceeding the boundary temperature + 35 ° C. at the highest.

【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(r1.5−r0.1)/r0.1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。
Since it is not clear at present how the degree of extension of the parison and the temperature of the mold control the molecular arrangement of the polyurethane resin, it is impossible to state the theoretical proof of the present invention. However, the two factors of parison stretch and mold temperature are independent of each other, no interaction occurs, and the contribution of parison stretch to balloon expansion characteristics is greater than that of mold temperature. Has become clear at the stage of study leading to the present invention. Therefore, when it is necessary to strictly set (r 1.5 −r 0.1 ) / r 0.1 of the balloon, the mold temperature is the boundary temperature between the region where the polyurethane resin forming the parison is in the glass state and the region where it is in the rubber state. It is preferable to set the temperature to around + 35 ° C., take the parison extension degree to several levels, and make a trial to determine the final manufacturing conditions.

【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。
As described above, the balloon manufactured according to the present invention has both excellent pressure resistance and desired inflation characteristics, and is a luminal organ such as vascular system, digestive tract system, biliary tract system, urinary tract system or the like. It can be used very suitably as a balloon for dilatation treatment of a stenotic part. Next, the effects of the present invention will be described in more detail by showing examples.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

(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。
(Example 1) 4836.94 g of poly (hexamethylene carbonate) diol having a molecular weight of 2000 and 4,4'-methylene bis (phenyl isocyanate) 2012.70
g in a reaction vessel with a jacket and reacting at 80 ° C. for 3 hours with stirring, and then 416.39 g of 1-cutting, 4-butanediol was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour.
The reaction was performed for 0 minutes. The reaction is then transferred to a tray and 80
React at 16 ° C for 16 hours, then at 120 ° C for 16 hours, number average molecular weight 75,000, weight average molecular weight 240
, A Shore hardness of 74 D, a glass transition point of 10 ° C., a boundary temperature of 80 ° C. between a glassy region and a rubbery region, and 100% tensile stress of 34.5 MPa were obtained.

【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。
This product was crushed into pellets and melt-extruded to prepare a parison having a thickness of 260 μm and an outer diameter of 1.9 mm. Next, this parison was immersed in a hot water bath at 60 ° C., tension was applied to the parison to extend it to 2.7 times, and then the parison was placed in an ice water bath while maintaining the extended state to obtain a parison with an outer diameter of 1.15 mm. This parison has an outer diameter of 6 mm when expanded,
It was inserted into a mold of a balloon having a length of 40 mm, a pressure of 1.4 MPa was applied to the parison, and hot air was blown to the mold to heat the parison in the mold. The mold temperature was maintained at 110 ° C. to expand the parison, and the balloon molding was completed. After that, the mold was gradually cooled over 10 minutes, and the expansion characteristics and the breaking pressure of the taken out balloon were examined and summarized in Table 1.

【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r0.1、1.5MPaの圧力でバルーンを膨張させ
た時のバルーン外径r1.5をノギスにより計測し、(r
1.5−r0.1)/r0.1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。
The inflation characteristics are as follows: balloon outer diameter r 0.1 when the balloon is inflated in water at 37 ° C. under a pressure of 0.1 MPa, and balloon outer diameter r 1.5 when the balloon is inflated at a pressure of 1.5 MPa. Is measured with a caliper, and (r
1.5- r 0.1 ) / r 0.1 was calculated and used as a scale. The breaking pressure was measured by immersing the balloon in water at 37 ° C., pressurizing the balloon at a rate of 0.2 MPa per 10 seconds, and measuring the pressure at the time of breaking.

【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。
(Example 2) The polycarbonate urethane parison prepared in Example 1 was immersed in a water bath at 60 ° C,
After applying tension and stretching it to 1.5 times, the parison with an outer diameter of 1.48 mm was obtained by immersing it in an ice water bath while maintaining the stretched state. This parison has an expanded outer diameter of 6 mm and a length of 4
The balloon was inserted into a mold of 0 mm in size, a pressure of 1.4 MPa was applied to the parison, and hot air was blown to the mold to heat the parison in the mold. The mold temperature was maintained at 140 ° C. to expand the parison, and the molding of the balloon was completed. After that, the mold was gradually cooled over 15 minutes, and the expansion characteristics and the breaking pressure of the taken out balloon were examined by the same method as in Example 1, and summarized in Table 1.

【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。
(Example 3) Shore hardness 68 D, glass transition point 8 ° C., boundary temperature between glassy region and rubbery region 70 ° C., 100% tensile stress 42.2 MP
Polyester type polyurethane of a "Miractran E57
4PNAT "(manufactured by Nippon Miractolan Co., Ltd.) was melt-extruded to prepare a parison having a wall thickness of 260 μm and an outer diameter of 1.9 mm. Then immerse the parison in a 70 ° C water bath,
After tension was applied and the film was elongated to 3.0 times, the parison with an outer diameter of 1.12 mm was obtained by immersing it in an ice water bath while maintaining the elongated state. Using this parison, outer diameter of 6m when expanded
m, insert into the mold of a balloon with a length of 40 mm,
A pressure of 1.4 MPa was applied to the parison, and hot air was applied to the mold to heat the parison in the mold. Mold temperature 100
The parison was inflated by holding at 0 ° C. to complete the molding of the balloon. After that, the mold was gradually cooled over 10 minutes, and the expansion characteristics and the breaking pressure of the taken out balloon were examined by the same method as in Example 1, and summarized in Table 1.

【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。
Example 4 The parison prepared in Example 3 was dipped in a hot water bath at 70 ° C., tensioned and stretched 1.5 times, and then, while maintaining the stretched state, it was immersed in an ice water bath,
A parison with an outer diameter of 1.45 mm was obtained. This parison was inserted into a balloon mold having an outer diameter of 6 mm and a length of 40 mm when inflated, a pressure of 1.4 MPa was applied to the parison, and hot air was applied to the mold to heat the parison in the mold. .
The mold temperature was maintained at 140 ° C. to expand the parison, and the molding of the balloon was completed. After that, the mold was gradually cooled over 15 minutes, and the expansion characteristics and the breaking pressure of the taken out balloon were examined by the same method as in Example 1, and summarized in Table 1.

【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。
(Comparative Example 1) Shore hardness 65D, glass transition point -20 ° C, boundary temperature 65 ° C between the region in the glass state and the region in the rubber state, 100% tensile stress 15MP
Polyester polyurethane of "a" Pandex T-5
070 "(manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was melt-extruded to prepare a parison having a wall thickness of 260 μm and an outer diameter of 1.9 mm. Next, the parison was immersed in a hot water bath at 70 ° C., tension was applied to extend the parison to 3.0 times, and then the parison was placed in an ice water bath while maintaining the stretched state to obtain a parison with an outer diameter of 1.12 mm. Using this parison, insert it into the mold of a balloon with an outer diameter of 6 mm and a length of 40 mm when inflated, apply a pressure of 1.4 MPa to the parison, and apply hot air to the mold to apply heat inside the mold. The parison was heated. The mold temperature was maintained at 95 ° C. to expand the parison, and the molding of the balloon was completed. After that, the mold was gradually cooled over 10 minutes, and the expansion characteristics and the breaking pressure of the taken out balloon were examined by the same method as in Example 1, and summarized in Table 1.

【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。
(Comparative Example 2) The parison prepared in Comparative Example 1 was immersed in a hot water bath at 70 ° C, tensioned and stretched 1.5 times, and then the parison was immersed in an ice water bath while maintaining the stretched state.
A parison with an outer diameter of 1.50 mm was obtained. This parison was inserted into a balloon mold having an outer diameter of 6 mm and a length of 40 mm when inflated, a pressure of 1.4 MPa was applied to the parison, and hot air was applied to the mold to heat the parison in the mold. .
The mold temperature was maintained at 140 ° C. to expand the parison, and the molding of the balloon was completed. After that, the mold was gradually cooled over 15 minutes, and the expansion characteristics and the breaking pressure of the taken out balloon were examined by the same method as in Example 1, and summarized in Table 1.

【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。
(Comparative Example 3) Expanded outer diameter of 3 mm, length of 20 mm, thickness of 15 μm manufactured by Advanced Polymer Co., USA
m polyethylene terephthalate balloon,
The expansion characteristics and the burst pressure of the balloon were examined by the same method as in Example 1 and summarized in Table 1.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[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(r1.5−r0.1)/r0.1
=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。
As is clear from the evaluation results of Table 1,
The balloons shown in Examples 1 to 4 have a pressure resistance of at least 2 MPa, and it is possible to obtain a therapeutically sufficient inflation pressure. On the other hand, in the balloons shown in Comparative Examples 1 and 2, the polyurethane resin used was a material having a small 100% tensile stress, and therefore the pressure resistance performance is insufficient. The inflation characteristics of the balloons of Examples 1 to 4 are (r 1.5 −r 0.1 ) / r 0.1
= 0.10 to 0.45, the use of this balloon induces intimal damage of the lumen due to the use of an oversized balloon, and the therapeutic effect decreases due to the use of an undersized balloon. It is possible to eliminate the burden on the patient due to replacement with a balloon of a large size.

【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≧(r1.5−r0.1)/r0.1>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≦(r1.5
−r0.1)/r0.1≦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。
As in Examples 1 and 3, the parison was set to 1.8.
.About.3.5 times the mold temperature, and the mold temperature is equal to or higher than the boundary temperature between the region in which the polyurethane resin forming the parison is in the glass state and the region in which the polyurethane resin is in the rubber state.
The expansion characteristics of the balloon manufactured by controlling the temperature not to exceed 5 ° C are controlled to be 0.45 ≧ (r 1.5 −r 0.1 ) / r 0.1 > 0.25, and it is possible to greatly expand at high pressure. is there. In addition, as in Examples 2 and 4, the parison was set to 1.4-
Expansion of the balloon produced by stretching 1.8 times and setting the mold temperature to a temperature at least 35 ° C. higher than the boundary temperature between the region where the polyurethane resin forming the parison is in the glass state and the region where it is in the rubber state. The characteristic is 0.1 ≦ (r 1.5
It is controlled to −r 0.1 ) / r 0.1 ≦ 0.25, and it is possible to obtain intermediate expansion characteristics between the PET balloon of Comparative Example 3 and the balloons of Examples 1 and 3.

【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。
Thus, according to the manufacturing method of the present invention,
It is possible to manufacture balloons that have both excellent pressure resistance and desired expansion characteristics, and manufacture balloons for dilatation treatment of strictures of luminal organs such as vascular system, digestive tract system, biliary system, urinary system. It is extremely suitable as a method.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A 100% tensile stress is 20 to 60 MPa.
Then, a parison made of a polyurethane resin having a glass transition point of −50 to 37 ° C. is heated to a temperature that is at least 5 ° C. higher than the glass transition point of the polyurethane resin, and then 1.4 to
After the stretched Parson was stretched 3.5 times, the stretched Parson was introduced into a balloon mold, and a pressure of 0.3 to 2.0 MPa was applied to the parison. Manufacture of a compliant balloon characterized by heating to a temperature higher than a boundary temperature between a certain region and a rubber region to soften the polyurethane resin to expand the parison, contacting and pressing the balloon mold Method.
【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。
2. After the parison is stretched 1.4 to 1.8 times, the mold temperature is set to a temperature at least 35 ° C. higher than the boundary temperature between the region where the polyurethane resin is in the glass state and the region where it is in the rubber state. The method for producing a compliant balloon according to claim 1, wherein the compliant balloon is molded.
【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。
3. After stretching the parison by a factor of 1.8 to 3.5, the mold temperature is equal to or higher than the boundary temperature between the region where the polyurethane resin is in the glass state and the region where the polyurethane resin is in the rubber state, and at the highest, the boundary temperature. The method for producing a compliant balloon according to claim 1, wherein the molding is performed at a temperature not exceeding + 35 ° C.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314311A (en) * 1997-05-14 1998-12-02 Navius Corp Balloon for expansible catheter and manufacture thereof

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