WO2017183578A1 - 付着防止膜 - Google Patents

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WO2017183578A1
WO2017183578A1 PCT/JP2017/015302 JP2017015302W WO2017183578A1 WO 2017183578 A1 WO2017183578 A1 WO 2017183578A1 JP 2017015302 W JP2017015302 W JP 2017015302W WO 2017183578 A1 WO2017183578 A1 WO 2017183578A1
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adhesion
preventing film
particles
adhesion preventing
protruding
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広明 葛西
武司 出口
卓矢 藤原
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an adhesion preventing film that prevents substances from adhering to a surface.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-084625 filed in Japan on April 20, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • an anti-adhesion film may be coated on the surface of the medical instrument in order to prevent a biological substance or the like from adhering to the surface of the medical instrument.
  • a biological substance or the like For example, when using a medical device that generates heat during use, such as a high-frequency knife or heat probe, the biological material may adhere firmly due to denaturation of the protein component of the biological material attached to the medical device at a high temperature. is there.
  • the adhesion preventing film the water-repellent coating of Patent Document 1 can be mentioned.
  • Patent Document 1 one kind of fluororesin powder or one kind of inorganic fine powder whose surface has been hydrophobized or a mixed powder, silicone resin binder, silicone oil, and fluorosilicone oil are used. It is disclosed that a part is coated with a water-repellent coating paint containing oil or a plurality of kinds of mixed oils to prevent icing.
  • Patent Document 1 Some medical devices that generate heat have a surface temperature of 300 degrees or higher.
  • the paint for water-repellent coating of Patent Document 1 has been difficult to apply to medical instruments used at high temperatures.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an anti-adhesion film capable of maintaining the anti-adhesion performance of biological substances on the surface of a medical instrument used at a high temperature.
  • the anti-adhesion film according to the first aspect of the present invention is an anti-adhesion film applied to the surface of a component, and is arranged so that a surface layer mainly composed of a siloxane bond and a part of the surface layer protrudes from the surface layer. And a methyl group is present on at least the surface of the protruding portion of the protruding particle.
  • polydimethylsiloxane in the adhesion preventing film according to the first aspect, may be coated on the surface of the portion where the protruding particles protrude on the surface layer.
  • the protruding particles are silica particles, and the methyl group is directly bonded to the silica particles. Good.
  • a space between the protruding particles on the surface of the surface layer may be covered with a hydrophilic group. Good.
  • the adhesion preventing film according to any one of the first to fourth aspects may include an intermediate layer in which a filler is dispersed under the surface layer.
  • the protruding particles may be hollow particles having a hollow inside.
  • an adhesion preventing film capable of maintaining the performance of preventing the adhesion of biological substances to the surface of a medical instrument used at a high temperature.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an adhesion preventing film 1 according to the present embodiment, showing a state in which the adhesion preventing film 1 is formed on the surface of a stainless steel component 10.
  • the shape of the component 10 provided with the adhesion preventing film 1 is not particularly limited as long as the adhesion preventing film 1 can be in close contact, and may be a flat surface or a curved surface.
  • the surface of the component 10 may be a rough surface.
  • the adhesion preventing film 1 according to this embodiment includes a surface layer 2 and protruding particles 3 protruding from the surface S of the surface layer 2.
  • the protruding particles 3 are held on the surface layer 2.
  • the adhesion preventing film 1 according to the present embodiment is formed of a single layer. Therefore, the surface layer 2 is in close contact with the surface of the component 10 and constitutes the surface of the adhesion preventing film 1.
  • the surface layer 2 is formed of a material mainly composed of siloxane bonds.
  • a material mainly composed of a siloxane bond for example, an organic material called silicone, an inorganic material such as inorganic silica, or an organic-inorganic hybrid material can be selected.
  • silicone is used as the constituent material of the surface layer 2, it is difficult to break even if the surface layer is thickened, and impact resistance can be improved.
  • inorganic silica is used as a constituent material of the surface layer 2, a high effect is obtained in terms of heat resistance and durability.
  • an organic-inorganic hybrid material is used as the constituent material of the surface layer 2, the surface layer 2 having an excellent balance of heat resistance, impact resistance, and durability can be obtained.
  • a material having a siloxane bond as a main component is desirable because the more the inorganic material component called silica or silicone resin, the better the heat resistance.
  • the protruding particles 3 are provided so as to partially protrude from the surface S of the surface layer 2 to form an uneven shape on the surface S of the adhesion preventing film 1.
  • a methyl group-containing layer 4 described later is provided on the surface of the protruding particle 3 exposed from the surface layer 2.
  • the protruding particles 3 may be spherical particles, scaly particles, or aggregated particles in which fine particles are aggregated. However, when the protruding portion from the surface S of the surface layer 2 has an acute angle, an anchor effect may occur and the adhesion preventing performance may be deteriorated. Therefore, the protruding particle 3 preferably has a nearly spherical shape.
  • the material of the protruding particles 3 is not particularly limited as long as it is a material having heat resistance.
  • the material of the protruding particles 3 include inorganic ceramic materials such as silica (hydrophilic), alumina, and zirconia, hydrophobic group-modified silica, aluminum nitride, and hollow silica.
  • hydrophilic silica as the material of the protruding particles 3 is preferable in terms of easy adhesion to the surface layer 2 made of a material mainly composed of siloxane bonds and high adhesion. It is preferable to use a ceramic such as alumina or zirconia as the material of the protruding particles 3 because the size can be easily controlled.
  • hydrophobic group-modified silica As the material of the protruding particles 3.
  • aluminum nitride is used as the material of the protruding particles 3, the heat conduction performance is high. Therefore, when the anti-adhesion film 1 is formed on a component used at a high temperature, the component can be heated quickly, thus improving the treatment performance. be able to.
  • silica particles are desirable because they are the same type of material as the surface layer 2 and can be expected to have high adhesion.
  • the part where the adhesion preventing film 1 is formed is a part that does not need to transmit heat
  • a hollow particle having a hollow inside is employed as the protruding particle 3
  • a heat insulating effect can be obtained.
  • the part that does not need to transmit heat is, for example, a part that is not a treatment part of the treatment tool but that inevitably increases in temperature as the treatment part rises in temperature, specifically, a treatment probe peripheral part, an electric knife, etc.
  • the periphery of the treatment part in the high-frequency treatment instrument such as a forceps or the back of the treatment part.
  • the particle diameter of the protruding particles 3 is not particularly limited as long as irregularities can be formed on the surface S of the surface layer 2, but if the thickness is equal to or greater than the thickness of the surface layer 2, the protruding particles 3 can be easily and reliably protruded from the surface S of the surface layer 2. Is preferable.
  • the methyl group-containing layer 4 When the methyl group-containing layer 4 is formed by directly bonding a methyl group to the surface S of the surface layer 2 or the surface of the protruding particles 3, compared to the case where a film is formed on the surface S of the surface layer 2 or the surface of the protruding particles 3, High dimensional accuracy can be obtained.
  • the methyl group-containing layer 4 may be formed by disposing PDMS (polydimethylsiloxane) or the like on the surface S of the surface layer 2 or the surface of the protruding particles 3. In this case, durability is obtained by the film thickness of the methyl group-containing layer 4.
  • an alkoxysilane coating material for example, product name: Glasca manufactured by JSR
  • polysilazane for example, Merck
  • methyl silicone resin for example, trade name: KR-242A or KR251 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.
  • the above-mentioned alkoxysilane is mixed with colloidal silica (for example, product name Snowtex manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., product name sicaster underwater dispersion type manufactured by micromod), and stirred.
  • colloidal silica for example, product name Snowtex manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., product name sicaster underwater dispersion type manufactured by micromod
  • examples thereof include a method of applying to the heat generating portion 104 and a method of mixing, applying, and curing a silica particle powder (for example, trade name sicaster powder type manufactured by micromod) to the above-described polysilazane and methylsilicone resin.
  • a method of forming the methyl group-containing layer 4 on the surface S of the surface layer 2 or the surface of the protruding particles 3 a method of directly bonding methyl groups by HMDS (hexamethyldisilazane) treatment or the like, or a PDMS (polydimethylsiloxane) layer
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • Examples of the method for forming the PDMS layer include a method in which dimethyldimethoxysilane (for example, trade name KBM-22, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is hydrolyzed, coated, and condensed and cured.
  • colloidal silica (trade name Snowtex manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is mixed with the alkoxysilane (trade name Glasca, manufactured by JSR Corporation) which becomes the surface layer 2, and a coating solution is prepared by stirring.
  • this coating solution is applied to the surface of a component used as the heat generating portion 104.
  • the application method is not particularly limited, and an appropriate method is used according to the shape of the application surface of the heat generating portion 104.
  • examples of the coating method include spin coating and spraying. If necessary, the coating surface of the heat generating portion 104 may be roughened by blasting or the like before coating.
  • HMDS in a small dish is also put together.
  • HMDS in the small dish evaporates.
  • the evaporated HMDS reacts with silanol groups (Si—OH) on the surface 2 and the surface of the protruding particles 3 to form methyl groups on the surface and become hydrophobic.
  • Si—OH silanol groups
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of a medical instrument 100 to which the adhesion preventing film 1 is applied.
  • a medical instrument 100 shown in FIG. 2 is a heat probe, and includes a heat generating circuit 102, a heat probe main body 103, and a heat generating portion 104 at the tip thereof.
  • a heat generating diode (not shown) that generates heat by a direct current is incorporated inside the heat generating unit 104, and the heat generating unit 104 is configured to generate heat by a current supplied from the heat generating circuit 102.
  • the adhesion preventing film 1 according to the present embodiment is formed on the surface of the heat generating portion 104.
  • the adhesion preventing film 1 since the protruding particles 3 are exposed on the surface S and unevenness is formed, a rough surface can be formed on the surface of the component 10, and the wettability of the liquid to the component 10. Since the biological material is heated, it is possible to improve the anti-adhesion performance of the biological material at the site in contact with the living body. Therefore, even if it uses for the medical device treated like a heat probe at high temperature, the adhesion prevention performance of a biological substance can be improved.
  • the protruding particles 3 are exposed on the surface S of the surface layer 2 to form irregularities, and all surfaces of the adhesion preventing film 1 are covered with hydrophobic groups.
  • the water repellency of 2 can be increased.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the adhesion preventing film 1A according to the present embodiment.
  • the methyl group-containing layer 4 is formed only on the surface of the protruding particle 3, and the hydrophilic layer 9 is formed on the surface S of the other surface layer 2. ing.
  • Polysilazane (trade name: AZ inorganic coating agent NL120A, manufactured by Merck & Co., Inc.) forming the surface layer 2 is mixed with hydrophobic silica particle powder (trade name: sicaster powder, trimethylsilyl modified type, manufactured by micromod) to prepare a coating solution. Next, this paint is applied to the surface of the component 10 used as the heat generating portion 104.
  • the living body can be used even in a medical instrument that performs hemostasis or coagulation of the tissue by bringing the heat generating portion 104 in a high temperature state into contact with the living tissue.
  • the adhesion prevention performance of substances can be improved.
  • the adhesion preventing film 1A since the surface S of the surface layer 2 is hydrophilic, moisture in the living body adheres. Therefore, it becomes difficult for the surface S of the surface layer 2 to be in direct contact with the living tissue itself, and the contact area between the surface S of the adhesion preventing film 1A and the surface of the living tissue is reduced. In addition to this, a force to peel off the living tissue acts when the moisture adhering to the surface S of the surface layer 2 is evaporated by the heat due to the heat of the heat generating portion 104, so that the adhesion preventing performance is further improved.
  • an adhesion preventing film 1B according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the adhesion preventing film 1 ⁇ / b> B according to the present embodiment is different from the first embodiment in that an intermediate layer 5 is provided between the surface layer 2 and the component 10.
  • the intermediate layer 5 may be a heat insulating material having a low thermal conductivity such as an organic substance.
  • the intermediate layer 5 is formed of a resin material having high heat resistance such as polybenzimidazole (PBI), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), etc.
  • PBI polybenzimidazole
  • PI polyimide
  • PEEK polyetheretherketone
  • the heat insulation is excellent even at high temperatures, so that desired parts are unnecessary. This is preferable in that it prevents a temperature rise.
  • the intermediate layer 5 is formed of soft silicone rubber, it is easy to absorb the difference in thermal expansion coefficient with the base material in addition to high heat resistance, so that it is possible to increase the thickness of the adhesion preventing film 1B. Excellent insulation.
  • These intermediate layers 5 are, for example, portions that are not treatment portions of the treatment tool but that inevitably increase in temperature with the increase in temperature of the treatment portion, specifically, the peripheral portion of the treatment portion of the heat probe, an electric knife or forceps. It is suitable for the case where an adhesion preventing film is formed around the treatment part in the high-frequency treatment instrument or on the back of the treatment part.
  • the intermediate layer 5 may further include a filler 6.
  • the entire intermediate layer 5 is filled with the filler 6.
  • the filler 6 may be composed of the same particles as the protruding particles 3 described above. When particles similar to the protruding particles 3 are used as the filler 6, even when the adhesion preventing film 1B is thickened, it is possible to prevent the adhesion preventing film 1B from cracking.
  • hydrophilic silica particles or pigments may be used as the filler 6. It is preferable to use hydrophilic silica particles as the filler 6 because adhesion with the intermediate layer 5 is improved.
  • heat insulation can be improved by using hollow hydrophilic silica particles as the filler 6.
  • a pigment is used as the filler 6, the part can be colored and the adhesion to the intermediate layer 5 is improved.
  • the intermediate layer 5 is formed by mixing an inorganic pigment having an average particle diameter of 5 ⁇ m with a silica layer having a thickness of 10 ⁇ m, the amount of silica in the intermediate layer 5 can be reduced, The amount of displacement of the contraction amount can be suppressed. As a result, even if the adhesion preventing film is thickened, it is possible to prevent the adhesion preventing film from being cracked due to the difference in thermal expansion coefficient between the component 10 and the intermediate layer 5.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an example of a medical instrument 200 to which the adhesion preventing film 1B is applied.
  • a medical instrument 200 shown in FIG. 5 is a high-frequency hemostatic forceps, and includes a high-frequency generation circuit 202 and a treatment portion 201 at the tip thereof.
  • the treatment unit 201 includes a forceps main body 205 and a pair of forceps 203 and 204.
  • the forceps 203 and 204 are sites where treatment is mainly performed.
  • the conductive portions 203a and 204a sandwiching the living tissue are heated by energizing the living tissue with a high-frequency current to perform coagulation, cauterization, and hemostasis of the living tissue. .
  • the conductive portions 203a and 204a need to be conductive.
  • the outer sides 203b and 204b of the forceps 203 and 204 are portions that are not directly treated, and thus have insulation so that no current flows.
  • the temperature of the outer side 203b, 204b of the forceps 203, 204 also rises due to heat conduction with heating in the conductive parts 203a, 204a. At this time, in order to prevent coagulation of tissues around the forceps 203 and 204, it is desirable that the insulating portions of the outer sides 203b and 204b do not rise as much as possible.
  • the configuration of the adhesion preventing film may be changed between the conductive portions 203a and 204a and the outer sides 203b and 204b of the forceps 203 and 204. That is, the conductive portions 203a and 204a form an adhesion preventing film including protruding particles 3 (for example, aluminum nitride coated with hydrophobic coating) on a single layer thin film like the adhesion preventing film 1 according to the first embodiment. 203b and 204b may form the adhesion preventing film 1B according to the present embodiment.
  • protruding particles 3 for example, aluminum nitride coated with hydrophobic coating
  • the forceps 203 and 204 are energized and heated to increase the temperature of the insulating portions of the outer sides 203b and 204b of the forceps 203 and 204, which may be used like a heat probe.
  • the forceps 203 and 204 are used as such, it is desirable that the temperatures of the outer sides 203b and 204b rise smoothly with the heating of the conductive portions 203a and 204a.
  • the adhesion preventing film 1 according to the first embodiment may be formed on the entire forceps 203 and 204.
  • the adhesion preventing film 1B is used for a medical instrument that performs hemostasis or coagulation of a tissue by bringing the conductive portions 203a and 204a in a high temperature state into contact with a living tissue. Can also improve the anti-adhesion performance of biological substances.
  • the adhesion preventing film 1B since the intermediate layer 5 including the filler 6 is provided, it is possible to increase the film thickness, and it is suitable as the adhesion preventing film 1B for parts that require heat insulation and insulation. It is.
  • the adhesion preventing film 1 ⁇ / b> C of this modification is different from the third embodiment in the configuration of the intermediate layer.
  • the intermediate layer 5C of the present modification includes three layers having the same configuration as the surface layer 2 of the first embodiment. That is, the first layer 50c made of a material mainly composed of siloxane bonds is formed on the surface of the component 10 by the same method as the method of forming the adhesion preventing film 1 according to the first embodiment, and the protruding particles 3 are provided as the filler 60c.
  • a second layer 51c made of a material mainly composed of a siloxane bond is formed on the upper surface of the first layer 50c in the same manner as the first layer 50c, and the same as the protruding particles 3
  • the particles are provided as the filler 61c.
  • the surface layer 2 and the protruding particles 3 are formed by the same method as the surface layer 2 of the first embodiment, and the methyl group-containing layer 4 having a methyl group is formed on both surfaces of the surface layer 2 and the protruding particles 3.
  • An adhesion preventing film 1C is obtained.
  • the adhesion preventing film 1C is used for a medical instrument that performs hemostasis or coagulation of a tissue by bringing the conductive portions 203a and 204a in a high temperature state into contact with a living tissue. Can also improve the anti-adhesion performance of biological substances.
  • the adhesion preventing film 1C since the intermediate layer 5C including the fillers 60c and 61c is provided, it is possible to increase the film thickness, and as an adhesion preventing film for components that require heat insulation and insulation properties. Is preferred. As a result of increasing the number of times of use, even when the surface of the adhesion preventing film 1C is scraped, the same surface as the surface layer 2 is exposed, so that the performance of the adhesion preventing film can be maintained and the durability is improved. Moreover, since the intermediate layer 5C and the fillers 60c and 61c, the surface layer 2, and the protruding particles 3 have the same configuration, the interlayer adhesion is excellent. Furthermore, the fillers 60c and 61c can be evenly dispersed in the thickness direction of the intermediate layer 5C.
  • the adhesion preventing film 1D of the present modification is different from the first embodiment in the configuration of protruding particles.
  • the adhesion preventing film 1D according to the present embodiment includes protruding particles 30D and 31D in which particles having different particle diameters are mixed.
  • the protruding particles 30D and 31D are composed of mixed particles of aluminum nitride particles having an average particle diameter of 1 ⁇ m and 20 ⁇ m.
  • the surface layer 2 is formed with a thickness of 15 to 18 ⁇ m by the same method as in the first embodiment, and protruding particles 30D and 31D having different particle diameters are provided in a dispersed manner.
  • the protruding particles 30D having an average particle diameter of 20 ⁇ m contribute to the formation of irregularities on the surface S of the surface layer 2 and heat conduction.
  • the protruding particles 31D having an average particle diameter of 1 ⁇ m are dispersed between the protruding particles 30D having an average particle diameter of 20 ⁇ m, the priority density of the aluminum nitride particles in the surface layer 2 can be increased, and the thermal conductivity is improved. In addition, the temperature of the component 10 can be increased efficiently.
  • Example 1 An adhesion preventing film comprising a single layer film made of silicone rubber and methyl group-modified silica particles as protruding particles was formed on the surface of the heat generating portion 104 of the heat probe. Specifically, the following method was used. Liquid silicone rubber (trade name KE-3423 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was mixed with silica particles having a particle size of 15 ⁇ m (sicaster trimethylsilyl modified type manufactured by micromod) serving as the projecting particles 3, and stirred sufficiently to prepare a coating solution.
  • Liquid silicone rubber trade name KE-3423 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.
  • the stainless steel part 10 of the heat generating part 104 attached to the rotating chuck was immersed in this coating solution and pulled up, and then rotated at a rotational speed of 3000 rpm. Thereby, the excess coating solution was removed, and a coating film having a film thickness of about 10 ⁇ m was formed. Thereafter, a heat curing treatment was performed at about 80 ° C. for 12 hours.
  • the component 10 of the heat generating part 104 includes protruding particles 3 protruding from the surface S of the surface layer 2 made of a single layer film formed of silicone rubber having a film thickness of about 10 ⁇ m, and contains methyl groups having methyl groups.
  • An adhesion preventing film in which the layer 4 was formed on the surface of both the surface layer 2 and the protruding particles 3 was obtained.
  • eight particles were present in a 200 ⁇ m square area, and the surface roughness was Ra 2.58 ⁇ m.
  • the heat generating part 104 on which the adhesion preventing film was formed was attached to the heat probe, current was supplied to the heat probe, and the heat generating part 104 was heated to 200 ° C. In normal treatment, the amount of heat is set, but in this test, the temperature and time were controlled for evaluation.
  • the heated exothermic part 104 was brought into contact with the pig liver cut out as a test piece. At the contact surface between the heat generating unit 104 and the pig liver, the temperature of the living tissue rises and the coagulation occurs.
  • the adhesion preventing film of Example 1 in which the unevenness shape having hydrophobicity is formed is formed on the surface of the heat generating part 104, the adhesion of the biological material is hardly seen, and the heat generating part 104 Even if biological material adhered to the surface, it could be easily peeled off.
  • the performance of the anti-adhesion film was maintained even when the same test was performed by raising the temperature of the heat generating portion 104 to 400 ° C. Since the energization time of the treatment instrument in the medical treatment instrument is extremely short, even if the surface layer 2 is made of silicone rubber, a sufficient adhesion preventing effect is obtained without losing the adhesion between the component 10 and the surface layer 2.
  • Example 2 An adhesion preventing film comprising a single layer film made of silica and silica particles as protruding particles was formed on the surface of the heat generating portion 104 of the heat probe. Specifically, the following method was used. Polysilazane (trade name: AZ inorganic coating agent NL120A manufactured by Merck & Co., Inc.) was mixed with silica particles having a particle size of 10 ⁇ m and not modified with a methyl group (trade name manufactured by micromod, without sicaster modification), and stirred sufficiently to prepare a coating solution. .
  • Polysilazane (trade name: AZ inorganic coating agent NL120A manufactured by Merck & Co., Inc.) was mixed with silica particles having a particle size of 10 ⁇ m and not modified with a methyl group (trade name manufactured by micromod, without sicaster modification), and stirred sufficiently to prepare a coating solution. .
  • the coating liquid was applied to the component 10 of the heat generating portion 104 attached to the fixing jig by spraying. Thereafter, a thermosetting treatment was performed at about 250 ° C. for 1 hour to form a silica layer having a film thickness of about 6 ⁇ m having unevenness caused by silica particles.
  • the component 10 after silica layer formation was fixed in the HMDS processing apparatus.
  • a petri dish containing hexadimethylsiloxane (HDMS SZ-31 made by Shin-Etsu Silicone) was placed on a hot plate placed in the treatment box.
  • HMDS evaporates, and the evaporated HMDS reacts with OH groups on the surface of the silica layer formed on the surface of the component 10, thereby trimethylsilylating the surface.
  • an adhesion preventing film was formed in which the silica layer surface and the silica particle surface (projection particle surface) were covered with methyl groups in the methyl group-containing layer.
  • the protruding particles 3 are exposed on the surface S of the surface layer 2 to form irregularities, and all the surfaces S are covered with hydrophobic groups, so that the adhesion prevention performance of living tissue is improved even when used for medical devices treated at high temperatures. We were able to. Further, since all of the surface layer 2 was composed of inorganic silica, the hardness was high and the scratch resistance was high.
  • ⁇ Comparative example 2> A film having a thickness of 6 ⁇ m consisting only of a silica layer was formed on the component 10 of the heat generating portion 104 made of stainless steel. As in Example 1, the temperature of the heat generating portion 104 of the heat probe was raised to 200 ° C. As a result, the film was cracked due to the difference in thermal expansion coefficient between the component 10 and the film.
  • an adhesion preventing film capable of maintaining the performance of preventing the adhesion of biological substances to the surface of a medical instrument used in a high temperature state.

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Abstract

本付着防止膜は、部品の表面に施される付着防止膜であって、シロキサン結合を主成分とする表層と、前記表層上に一部が突出するように配置された突出粒子と、を備え、少なくとも前記突出粒子の突出部分の表面にはメチル基が存在する。

Description

付着防止膜
　本発明は、表面に物質が付着することを防ぐ付着防止膜に関する。
　本願は、２０１６年４月２０日に、日本国に出願された日本国特願２０１６－０８４６２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　医療用器具の使用時に、医療用器具の表面に生体物質等が付着することを抑止するため医療用器具の表面に付着防止膜がコーティングされる場合がある。例えば、高周波ナイフやヒートプローブ等、使用時に発熱する医療用器具を使用する際、医療用器具に付着した生体物質のタンパク質成分等が高温で変性することによって、生体物質が強固に付着する場合がある。付着防止膜の一例として、特許文献１の撥水性コーティングが挙げられる。
　特許文献１には、フッ素樹脂粉末或いは表面に疎水化処理を施した無機微粉末の一種類の粉末もしくは複数種類の混合粉末と、シリコーン樹脂バインダと、シリコーンオイル、フルオロシリコーンオイルのうち一種類のオイルもしくは複数種類の混合オイルとを含む撥水性コーティング塗料を部品にコーティングして、着氷を防ぐことが開示されている。
日本国特開２０００－２６８４４号公報
　発熱する医療用器具の中には、表面温度は３００度以上になる器具がある。特許文献１の撥水性コーティング用塗料は、高温で使用される医療用器具への適用は困難であった。
　本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、高温で使用される医療用器具の表面に対する生体物質の付着防止性能を維持することができる付着防止膜を提供することを目的とする。
　本発明の第一の態様に係る付着防止膜は、部品の表面に施される付着防止膜であって、シロキサン結合を主成分とする表層と、前記表層上に一部が突出するように配置された突出粒子と、を備え、少なくとも前記突出粒子の突出部分の表面にはメチル基が存在する。
　本発明の第二の態様によれば、上記第一の態様に係る付着防止膜において、前記突出粒子が前記表層上に突出する部分の表面にはポリジメチルシロキサンが被覆されていてもよい。
　本発明の第三の態様によれば、上記第一または第二の態様に係る付着防止膜において、前記突出粒子はシリカ粒子であり、前記メチル基は、前記シリカ粒子と直接結合していてもよい。
　本発明の第四の態様によれば、上記第一から第三のいずれかの一つの態様に係る付着防止膜において、前記表層の表面における前記突出粒子の間は親水基で覆われていてもよい。
　本発明の第五の態様によれば、上記第一から第四のいずれかの態様に係る付着防止膜において、前記表層下にフィラーが分散している中間層を備えてもよい。
　本発明の第六の態様によれば、上記第一から第五のいずれかの態様に係る付着防止膜において、前記突出粒子は、内部に中空を備える中空粒子であってもよい。
　上記各態様によれば、高温で使用される医療用器具の表面に対する生体物質の付着防止性能を維持することができる付着防止膜を提供することができる。
本発明の第一実施形態に係る付着防止膜の模式的な断面図である。 本発明の第一実施形態に係る付着防止膜が施された医療器具の例を示す模式図である。 本発明の第二実施形態に係る付着防止膜の模式的な断面図である。 本発明の第三実施形態に係る付着防止膜の模式的な断面図である。 本発明の第三実施形態に係る付着防止膜が施された医療器具の例を示す模式図である。 本発明の第四実施形態に係る付着防止膜の模式的な断面図である。 本発明の第五実施形態に係る付着防止膜の模式的な断面図である。
（第１実施形態）
　図１及び図２を参照して、本実施形態に係る付着防止膜について説明する。
　本実施形態に係る付着防止膜１は、部品の表面に施される。図１は、本実施形態に係る付着防止膜１の模式的な断面図であり、ステンレス製の部品１０の表面に付着防止膜１が形成された状態を示している。付着防止膜１が設けられる部品１０の形状は、付着防止膜１が密着できれば特に限定されず、平面でもよいし湾曲面でもよい。付着防止膜１が部品１０の表面に対してより強固に密着するためには、部品１０の表面が粗面であってもよい。また、部品１０と付着防止膜１とを密着させるために、両者の界面にシランカップリング剤からなる層を形成してもよい。
　本実施形態に係る付着防止膜１は、表層２と、表層２の表面Ｓから突出する突出粒子３とを備える。突出粒子３は表層２に保持されている。本実施形態に係る付着防止膜１は単層で構成されている。そのため、表層２が部品１０の表面に密着し、且つ、付着防止膜１の表面を構成している。
　表層２は、シロキサン結合を主成分とする材料で形成されている。シロキサン結合を主成分とする材料としては、例えば、シリコーンと称される有機材料、無機シリカ等の無機材料、あるいは有機無機ハイブリッド材料のいずれも選択可能である。
　表層２の構成材料として、シリコーンを用いると、表層を厚膜化しても割れ難く、耐衝撃性を向上させることができる。
　表層２の構成材料として、無機シリカを用いると、耐熱性、耐久性の点で高い効果が得られる。
　表層２の構成材料として、有機無機ハイブリッド材料を用いると、耐熱性、耐衝撃性、及び耐久性のバランスに優れた表層２が得られる。
　シロキサン結合を主成分とする材料は、シリカやシリコーンレジンと称される無機材料成分が多いほど耐熱性が向上するため望ましい。
　突出粒子３は、一部が表層２の表面Ｓから外部に突出するように設けられて、付着防止膜１の表面Ｓに凹凸形状を形成する。表層２から露出している突出粒子３の表面には後述するメチル基含有層４が設けられている。
　突出粒子３としては球状粒子、鱗片状粒子、あるいは微粒子が凝集した凝集粒子のいずれでもよい。但し、表層２の表面Ｓからの突出部分が鋭角になるとアンカー効果が発生し付着防止性能が低下する場合があるため、突出粒子３は、球状に近い形状が望ましい。
　突出粒子３の材料としては耐熱性を有する材料であれば特に限定されない。
　突出粒子３の材料としては、例えば、シリカ（親水性）、アルミナ、ジルコニア等の無機セラミック材料、疎水基修飾シリカ、窒化アルミニウム、中空シリカ等が挙げられる。
　突出粒子３の材料として、親水性のシリカを用いると、シロキサン結合を主成分とする材料からなる表層２と結合しやすく、密着性が高い点で好ましい。
　突出粒子３の材料として、アルミナ、ジルコニア等のセラミックを用いると、サイズの制御が行いやすい点で好ましい。また、大径の粒子を得やすいため、表層２の厚さが厚い場合や、表層２の表面Ｓからの突出粒子３の突出量を大きくしたい場合にも好適に使用できる。
　後述する疎水基含有層を形成する場合には、突出粒子３の材料として、疎水基修飾シリカを用いると、製造コストの点で好ましい。
　突出粒子３の材料として、窒化アルミニウムを用いると、熱伝導性能が高いので、高温で使用される部品に付着防止膜１を形成する場合に、部品の加熱が迅速に行えるため、処置性能を高めることができる。
　これらの材料の中でもシリカ粒子は表層２と同系統の材料であり、高い密着性が期待できるため望ましい。
　付着防止膜１を形成する部位が熱を伝える必要のない部位である場合、突出粒子３として内部に中空を備える中空粒子を採用すると断熱効果が得られる。例えば、突出粒子３として中空シリカ粒子を選択すると断熱効果が高まり、母材である部品１０の熱を付着物に伝えにくくなり、付着防止効果がさらに高まるため望ましい。熱を伝える必要のない部位とは、例えば処置具の処置部位ではないが処置部位の温度上昇に伴って必然的に温度が上昇する部位、具体的にはヒートプローブの処置部周辺部、電気メスや鉗子等、高周波処置具における処置部周辺、あるいは処置部背面等が挙げられる。
　突出粒子３の粒子径は、表層２の表面Ｓに凹凸が形成できれば特に限定されないが、表層２の厚さ以上であると、表層２の表面Ｓから容易且つ確実に突出粒子３を突出させることができるため好ましい。
　メチル基含有層４は、表層２の表面Ｓや突出粒子３の表面に直接メチル基を結合して構成すると、表層２の表面Ｓや突出粒子３の表面に膜を形成する場合に比べて、高い寸法精度が得られる。この他、表層２の表面Ｓや突出粒子３の表面にＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等を配置してメチル基含有層４が形成されていてもよい。この場合、メチル基含有層４の膜厚により耐久性が得られる。
　次に、付着防止膜１の材料の形成方法について説明する。
　表層２を構成するシロキサン結合を有する材料の形成方法としては、無機の場合は例えばアルコキシシランコーティング材（例えばＪＳＲ社製　商品名：グラスカ）を加水分解、縮合反応させる方法、あるいはポリシラザン（例えばメルク社製　商品名：ＡＺ無機コーティング剤ＮＬ１２０Ａ）、あるいはメチルシリコーンレジン（例えば信越シリコーン社製　商品名：ＫＲ－２４２ＡやＫＲ２５１）などを加熱硬化させる方法が用いられる。
　表層２に突出粒子３による凹凸を形成させる方法としては、例えば、上記したアルコキシシランにコロイダルシリカ（例えば、日産化学製　商品名スノーテックス、ｍｉｃｒｏｍｏｄ社製　商品名ｓｉｃａｓｔｅｒ水中分散タイプ等）を混合、攪拌し、発熱部１０４に塗布する方法や、上記したポリシラザンやメチルシリコーンレジンにシリカ粒子粉末（例えばｍｉｃｒｏｍｏｄ社製　商品名ｓｉｃａｓｔｅｒ粉末タイプ）を混合し、塗布、硬化させる方法などが挙げられる。
　メチル基含有層４を表層２の表面Ｓや突出粒子３の表面に形成する方法としては、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理等により直接メチル基を結合させる方法、あるいはＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）層を形成する方法が挙げられる。
　ＰＤＭＳ層を形成する方法としては、ジメチルジメトキシシラン（例えば信越化学社製　商品名ＫＢＭ－２２）を加水分解、塗布後、縮合硬化させる方法等が挙げられる。
　次に、本実施形態に係る付着防止膜１の具体的な形成方法を説明する。
　まず、表層２となるアルコキシシラン（ＪＳＲ社製　商品名グラスカ）に、コロイダルシリカ（日産化学製　商品名スノーテックス）を混合、攪拌して塗布液を作製する。
　次に、この塗布液を、発熱部１０４として使用される部品の表面に塗布する。塗布方法は特に限定されず、発熱部１０４の塗布面の形状などに応じて適宜の方法が用いられる。例えば、塗布方法の例としては、スピンコート、スプレー等が挙げられる。必要であれば、塗布する前に、発熱部１０４の塗布面にブラスト加工等を行って、塗布面を粗面化してもよい。
　塗布液を塗布した後、加熱硬化を行う。これにより、脱水縮合反応が進行し、アルコキシシランが架橋され固化する。また、コロイダルシリカから得られたシリカ粒子が固化後の表層２から突出して表層２の表面Ｓに凹凸が形成される。このとき、付着防止膜１の厚みと突出粒子３のサイズとを適宜調整することで突出粒子３が表層２の表面Ｓから露出し、表面Ｓに凹凸が形成される。
　次に、表面処理を行う。発熱部１０４として使用される部品１０を加熱チャンバーの中に投入する。同じ加熱チャンバーの中に、小皿に入れたＨＭＤＳも一緒に投入する。加熱チャンバーを加熱すると小皿の中のＨＭＤＳが蒸発する。蒸発したＨＭＤＳは表層２や突出粒子３表面のシラノール基（Ｓｉ－ＯＨ）と反応し、表面にメチル基を形成し、疎水性となる。以上で、付着防止膜１が作製される。
　密着性を向上させるためにシランカップリング剤を使用する場合は、予め部品１０の表面に塗布、乾燥しておく方法や、上記塗布液となる材料に混合させて塗布するなどの方法が採用可能である。
　次に、付着防止膜１の適用例を説明する。図２は付着防止膜１が施された医療器具１００の一例を示す模式図である。
　図２に示す医療器具１００は、ヒートプローブであり、発熱回路１０２、ヒートプローブ本体１０３及びその先端の発熱部１０４を備えている。発熱部１０４の内部には直流電流により熱を発生する発熱ダイオード（不図示）が組み込まれており、発熱回路１０２から供給される電流により発熱部１０４が発熱するように構成されている。発熱部１０４の表面には、本実施形態に係る付着防止膜１が形成されている。
　本実施形態に係る付着防止膜１は、表面Ｓに突出粒子３が露出して凹凸が形成されているため、部品１０の表面に粗面を形成することができ、部品１０に対する液体の濡れ性を低減でき、生体物質を加熱するため生体と接触する部位における生体物質の付着防止性能を向上することができる。したがって、ヒートプローブのように高温で処置する医療機器に用いても生体物質の付着防止性能を向上させることができる。
　本実施形態に係る付着防止膜１は、表層２の表面Ｓに突出粒子３が露出して凹凸が形成され、且つ、付着防止膜１の全ての表面が疎水基で覆われているため、表層２の撥水性を高めることができる。その結果、部品１０に対する生体組織の付着防止性能を向上することができるため、高温で処置する医療機器に用いた場合でも生体組織が密着し難い。したがって、例えば、高温状態の発熱部１０４を生体組織と接触させることにより止血や組織の凝固が行う医療器具に用いても生体物質の付着防止性能を向上することができる。
（第２実施形態）
　次に、図３を用いて、本発明の第２実施形態に係る付着防止膜１Ａについて説明する。
　図３は、本実施形態に係る付着防止膜１Ａの構成を示す模式的な断面図である。図３に示すように、本実施形態に係る付着防止膜１Ａは、突出粒子３の表面のみにメチル基含有層４が形成され、それ以外の表層２の表面Ｓには親水層９が形成されている。
　表層２を形成するポリシラザン（メルク社製　商品名ＡＺ無機コーティング剤ＮＬ１２０Ａ）に、疎水性のシリカ粒子粉末（ｍｉｃｒｏｍｏｄ社製　商品名ｓｉｃａｓｔｅｒ粉末トリメチルシリル修飾タイプ）を混合し、塗布液を作製する。次にこの塗料を、発熱部１０４として使用される部品１０の表面に塗布する。
　塗布液の塗布後に加熱硬化を行う。これにより、ポリシラザンが空気中の水分と反応することで脱アンモニア反応が進行し、塗膜がシリカ膜に変化する。シリカ膜の表面は親水基が露出するため、親水性となる。一方、突出粒子３の表層２の表面Ｓから突出している部分の表面はメチル基で修飾されているため疎水性のままである。以上で付着防止膜１Ａが形成される。
　本実施形態に係る付着防止膜１Ａによれば、上記第１の実施形態と同様、高温状態の発熱部１０４を生体組織と接触させることにより止血や組織の凝固が行う医療器具に用いても生体物質の付着防止性能を向上することができる。
　本実施形態に係る付着防止膜１Ａによれば、表層２の表面Ｓは親水性であるため、生体内の水分が付着する。そのため、表層２の表面Ｓが生体組織自体と直接接触し難くなり、付着防止膜１Ａの表面Ｓと生体組織の表面との接触面積が減少する。これに加え、発熱部１０４の熱により表層２の表面Ｓに付着した水分が熱により蒸発する際に生体組織を剥がす力が作用するため、より付着防止性能が向上する。
（第３実施形態）
　次に、図４を用いて、本発明の第３実施形態に係る付着防止膜１Ｂについて説明する。
　図４に示すように、本実施形態に係る付着防止膜１Ｂは、表層２と部品１０との間に中間層５を備える点で第１実施形態と異なる。
　中間層５は、有機物など熱伝導率が小さい断熱性材料が挙げられる。例えば、中間層５をポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の耐熱性の高い樹脂材料で形成すると、高温でも断熱性に優れるため、所望の部品の不要な温度上昇を防止する点で好適である。特に中間層５を、柔らかいシリコーンゴムで形成すると、高耐熱性に加え基材との熱膨張率差を吸収しやすくなることから付着防止膜１Ｂの厚膜化が可能であり、さらに断熱性や絶縁性に優れる。これらの中間層５は、例えば、処置具の処置部位ではないが処置部位の温度上昇に伴って必然的に温度が上昇する部位、具体的にはヒートプローブの処置部周辺部、電気メスや鉗子等、高周波処置具における処置部周辺、あるいは処置部背面等に付着防止膜を形成する場合に好適である。
　中間層５は、さらにフィラー６を含んでもよい。本実施形態に係る付着防止膜１Ｂは、中間層５の全体にフィラー６が充填されている。フィラー６は、例えば、上述の突出粒子３と同じ粒子で構成してもよい。上記突出粒子３と同様の粒子をフィラー６として用いると、付着防止膜１Ｂを厚膜化した場合でも、付着防止膜１Ｂにひび割れが生じることを防ぐことができる。
　この他、フィラー６として、親水性シリカ粒子や顔料を用いてもよい。親水性シリカ粒子をフィラー６として用いると、中間層５との密着性が向上するため好ましい。断熱性能が望まれる部品に付着防止膜１Ｂを形成する場合は、フィラー６として、中空の親水性シリカ粒子を用いると断熱性を向上させることができる。フィラー６として顔料を用いると、部品に着色が可能であり、且つ中間層５との密着性が向上する。
　例えば、厚さ１０μｍのシリカ層に、平均粒径５μｍの無機顔料を混合して中間層５を形成すると、中間層５内のシリカの量を少なくすることができ、部品１０の熱による膨張または収縮量の変位量を抑えることができる。その結果、付着防止膜を厚膜化しても、部品１０と中間層５との熱膨張係数差に起因して付着防止膜が割れることを防ぐことができる。
　次に、付着防止膜１Ｂの適用例を説明する。図５は付着防止膜１Ｂが施された医療器具２００の一例を示す模式図である。図５に示す医療器具２００は、高周波止血鉗子であり、高周波発生回路２０２と、その先端の処置部２０１とを備えている。処置部２０１には、鉗子本体２０５と、一対の鉗子２０３、２０４とを備える。鉗子２０３、２０４は主に処置を実施する部位であり、特に生体組織を挟む導電部２０３ａ、２０４ａは、高周波電流を生体組織に通電することで加熱し、生体組織の凝固や焼灼、止血を行う。そのため、導電部２０３ａ，２０４ａには導電性が必要である。一方、鉗子２０３、２０４の外側２０３ｂ、２０４ｂは直接処置を行わない部位であるため、電流が流れないように絶縁性を備える。しかし、導電部２０３ａ、２０４ａでの加熱に伴い熱伝導により鉗子２０３、２０４の外側２０３ｂ、２０４ｂの温度も上昇する。このとき、鉗子２０３、２０４の周囲の組織の凝固等を防ぐために、外側２０３ｂ、２０４ｂの絶縁部分はできるだけ温度が上昇しないことが望まれる。
　このような場合、鉗子２０３、２０４の導電部２０３ａ、２０４ａと外側２０３ｂ、２０４ｂとで付着防止膜の構成を変えてもよい。すなわち、導電部２０３ａ、２０４ａは、第１実施形態に係る付着防止膜１のように単層の薄膜に突出粒子３（例えば、疎水コーティングされた窒化アルミニウム）を備える付着防止膜を形成し、外側２０３ｂ、２０４ｂは本実施形態に係る付着防止膜１Ｂを形成してもよい。
　一方、鉗子２０３、２０４を閉じた状態で通電して加熱し、鉗子２０３、２０４の外側２０３ｂ、２０４ｂの絶縁部の温度を上昇させてヒートプローブのような使い方を行う場合がある。鉗子２０３、２０４をそのように使用する場合は、導電部２０３ａ、２０４ａの加熱に伴い、外側２０３ｂ、２０４ｂの温度もスムーズに上昇することが望ましい。この場合は、鉗子２０３、２０４全体に第１実施形態に係る付着防止膜１を形成してもよい。
　本実施形態に係る付着防止膜１Ｂによれば、上記第１の実施形態と同様、高温状態の導電部２０３ａ、２０４ａを生体組織と接触させることにより止血や組織の凝固を行う医療器具に用いても生体物質の付着防止性能を向上することができる。
　さらに、本実施形態に係る付着防止膜１Ｂによれば、フィラー６を含む中間層５を備えるので、厚膜化が可能であり、断熱性や絶縁性が求められる部品の付着防止膜１Ｂとして好適である。
　次に、図６を用いて、本発明の第３実施形態に係る付着防止膜１Ｂの変形例について説明する。
　図６に示すように、本変形例の付着防止膜１Ｃは、中間層の構成が第３実施形態と異なる。本変形例の中間層５Ｃは、第１実施形態の表層２と同様の構成の層を三層設けている。すなわち、第１実施形態に係る付着防止膜１の形成方法と同様の方法で、部品１０の表面にシロキサン結合を主成分とする材料で形成された第一層５０ｃを形成し、且つ、突出粒子３と同様の粒子をフィラー６０ｃとして設ける。十分に冷却した後、第一層５０ｃと同様の方法で、第一層５０ｃの上面にシロキサン結合を主成分とする材料で形成された第二層５１ｃを形成し、且つ、突出粒子３と同様の粒子をフィラー６１ｃとして設ける。更に、第１実施形態の表層２と同様の方法で表層２及び突出粒子３を形成し、且つ、メチル基を有するメチル基含有層４を表層２及び突出粒子３の両方の表面に形成して付着防止膜１Ｃが得られる。
　本実施形態に係る付着防止膜１Ｃによれば、上記第１の実施形態と同様、高温状態の導電部２０３ａ、２０４ａを生体組織と接触させることにより止血や組織の凝固を行う医療器具に用いても生体物質の付着防止性能を向上することができる。
　さらに、本実施形態に係る付着防止膜１Ｃによれば、フィラー６０ｃ、６１ｃを含む中間層５Ｃを備えるので、厚膜化が可能であり、断熱性や絶縁性が求められる部品の付着防止膜として好適である。また、使用回数が増えた結果、付着防止膜１Ｃの表面が削れた場合でも、表層２と同様の面が露出するので、付着防止膜の性能を維持でき、耐久性が向上する。また、中間層５Ｃ及びフィラー６０ｃ、６１ｃと表層２及び突出粒子３とが同じ構成であるため、層間の密着性に優れる。さらに、中間層５Ｃの厚さ方向にフィラー６０ｃ、６１ｃを均等に分散させることができる。
（第４実施形態）
　次に、図７を用いて、本発明の第４実施形態に係る付着防止膜１Ｄの変形例について説明する。
　図７に示すように、本変形例の付着防止膜１Ｄは、突出粒子の構成が第１実施形態と異なる。本実施形態に係る付着防止膜１Ｄは、粒径が異なる粒子を混合した突出粒子３０Ｄ、３１Ｄを備える。突出粒子３０Ｄ、３１Ｄは、平均粒径１μｍ及び２０μｍの窒化アルミニウム粒子の混合粒子からなる。付着防止膜１Ｄでは、表層２は第１実施形態と同様の方法で厚さ１５～１８μｍで形成され、粒径の異なる突出粒子３０Ｄ、３１Ｄが分散して設けられている。付着防止膜１Ｄでは、平均粒径２０μｍの突出粒子３０Ｄが表層２の表面Ｓの凹凸形成及び熱伝導に寄与する。また、平均粒径１μｍの突出粒子３１Ｄが平均粒径２０μｍの突出粒子３０Ｄの間に分散しているので、表層２内の窒化アルミニウム粒子の重点密度を高くすることができ、熱伝導性が向上し、部品１０の温度を効率良く上げることができる。
＜実施例１＞
　シリコーンゴムからなる単層の膜と、突出粒子としてのメチル基修飾シリカ粒子とを備える付着防止膜をヒートプローブの発熱部１０４の表面に形成した。
　具体的には以下の方法で行った。液状シリコーンゴム（信越シリコーン社製　商品名ＫＥ－３４２３）に突出粒子３となる粒径１５μｍのシリカ粒子（ｍｉｃｒｏｍｏｄ社製　ｓｉｃａｓｔｅｒトリメチルシリル修飾タイプ）を混合し、充分に攪拌し塗布液を作製した。回転チャックに取り付けた発熱部１０４のステンレス製の部品１０をこの塗布液に浸漬して、引き上げた後、回転数３０００ｒｐｍで回転させた。これにより余分な塗布液が除去され、膜厚約１０μｍの塗膜を形成した。その後、約８０℃で１２時間熱硬化処理を行った。
　この結果、発熱部１０４の部品１０上には、膜厚約１０μｍのシリコーンゴムで形成した単層の膜からなる表層２の表面Ｓから突出した突出粒子３を含み、メチル基を有するメチル基含有層４が表層２及び突出粒子３の両方の表面に形成した付着防止膜が得られた。
　得られた付着防止膜の表面をレーザー顕微鏡で観察、解析したところ、２００μｍ角のエリアに粒子が８個存在しており、表面粗さはＲａ２．５８μｍであった。
　付着防止膜が形成された発熱部１０４をヒートプローブに取り付け、ヒートプローブに電流を供給し発熱部１０４を２００℃に昇温させた。通常の処置では熱量を設定するが、本試験では評価のために温度と時間で制御を行った。昇温させた発熱部１０４を試験片として切り出したブタ肝臓に接触させた。発熱部１０４とブタ肝臓との接触面では生体組織の温度上昇、凝固が生じる。しかし、発熱部１０４の表面には、疎水性を有する凹凸形状が形成された実施例１の付着防止膜が形成されているため、生体物質の付着が殆ど見られず、また、発熱部１０４の表面に生体物質が付着しても容易に剥離できた。また、発熱部１０４を４００℃に昇温させて同様の試験を行っても付着防止膜の性能が維持された。医療用処置具における処置具の通電時間は極めて短いので、表層２をシリコーンゴムで構成しても、部品１０と表層２との密着力を失うことなく、十分な付着防止効果が得られた。
　＜実施例２＞
　シリカからなる単層の膜と、突出粒子としてのシリカ粒子とを備える付着防止膜をヒートプローブの発熱部１０４の表面に形成した。
　具体的には以下の方法で行った。ポリシラザン（メルク社製　商品名　ＡＺ無機コーティング剤ＮＬ１２０Ａ）に、粒径１０μｍのメチル基修飾されていないシリカ粒子（ｍｉｃｒｏｍｏｄ社製　商品名ｓｉｃａｓｔｅｒ修飾なし）を混合し、充分に攪拌し塗布液を作製した。
　固定治具に取り付けた発熱部１０４の部品１０に対して、スプレーにより塗布液を塗布した。その後、約２５０℃で１時間熱硬化処理を行い、シリカ粒子に起因する凹凸を有する膜厚約６μｍのシリカ層を形成した。
　次に、シリカ層形成後の部品１０をＨＭＤＳ処理装置内に固定した。ＨＭＤＳ処理装置は、処理ボックス内に設置されたホットプレート上に、ヘキサジメチルシロキサン（信越シリコーン製　ＨＤＭＳ　ＳＺ－３１）が入れられたシャーレを設置した。ホットプレートを２００℃に昇温させた結果、ＨＭＤＳが蒸発し、蒸発したＨＭＤＳは部品１０の表面に形成されたシリカ層表面のＯＨ基と反応し、表面がトリメチルシリル化される。その結果、メチル基含有層でシリカ層表面及びシリカ粒子表面（突出粒子表面）がメチル基で覆われた付着防止膜が形成された。
　実施例１と同様の試験を行った結果、発熱部１０４の昇温後も生体物質の付着が殆ど見られず、また、発熱部１０４の表面に生体物質が付着しても容易に剥離できた。発熱部１０４を４００℃に昇温させて同様の試験を行っても付着防止膜の性能が維持された。
　表層２の表面Ｓに突出粒子３が露出して凹凸が形成され、全ての表面Ｓが疎水基で覆われているため、高温で処置する医療機器に用いても生体組織の付着防止性能を向上することができた。また、表層２の全てが無機シリカで構成されるため硬度が高く、耐擦傷性が高かった。
　＜比較例１＞
　ステンレス製の発熱部１０４の部品１０に付着防止膜を形成せずに、上記実施例１と同様に、ヒートプローブの発熱部１０４を２００℃に昇温させ、昇温させた発熱部１０４を試験片として切り出したブタ肝臓に接触させた。発熱部１０４の表面には、熱変性した生体物質が付着し、剥離し難かった。
　＜比較例２＞
　ステンレス製の発熱部１０４の部品１０に、シリカ層のみからなる厚さ６μｍの膜を形成した。上記実施例１と同様に、ヒートプローブの発熱部１０４を２００℃に昇温させた結果、部品１０と膜との熱膨張係数差で膜が割れた。
　以上より、実施例１及び実施例２はいずれも付着防止性能が高いことが示された。
　一方、比較例１は、部品１０への生体組織の付着が見られた。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の各実施形態において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
　上記各実施形態によれば、高温状態で使用される医療用器具の表面に対する生体物質の付着防止性能を維持することができる付着防止膜を提供することができる。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　付着防止膜
２　表層
３　突出粒子
５、５Ｃ　中間層
６　フィラー
１０４　発熱部（部品）

Claims (6)

  1. 　部品の表面に施される付着防止膜であって、
    　シロキサン結合を主成分とする表層と、
    　前記表層上に一部が突出するように配置された突出粒子と、を備え、
    　少なくとも前記突出粒子の突出部分の表面にはメチル基が存在する付着防止膜。
  2. 　前記突出粒子が前記表層上に突出する部分の表面にはポリジメチルシロキサンが被覆されている
    　請求項１に記載の付着防止膜。
  3. 　前記突出粒子はシリカ粒子であり、
    　前記メチル基は、前記シリカ粒子と直接結合している
    　請求項１または請求項２に記載の付着防止膜。
  4. 　前記表層の表面における前記突出粒子の間は親水基で覆われている
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の付着防止膜。
  5. 　前記表層下にフィラーが分散している中間層を備える
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の付着防止膜。
  6. 　前記突出粒子は、内部に中空を備える中空粒子である
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の付着防止膜。
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