(57)【要約】【課題】  座屈強度の高いカテーテル補強用ブレード線およびその製造方法を提供する。【解決手段】  重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼を材料とし、９５％以上の伸線加工を施した後、４５０〜５００℃の温度で０．５〜８時間保持し時効硬化させることにより、引張強さが３２００〜３８００ＭＰａで、直径が２０〜５０μｍの丸線、あるいは厚みが２０〜５０μｍで幅が５０〜１５０μｍの平線のカテーテル補強用ブレード線とする。【選択図】        図２
2006034693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼で形成され、引張強さが３２００〜３８００ＭＰａであることを特徴とする高強度カテーテル補強用ブレード線。
【請求項２】
直径が２０〜５０μｍの丸線、あるいは厚みが２０〜５０μｍで幅が５０〜１５０μｍの平線であることを特徴とする請求項１記載の高強度カテーテル補強用ブレード線。
【請求項３】
重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼を材料とするカテーテル補強用ブレード線の製造方法であって、
９５％以上の伸線加工を施した後、４５０〜５００℃の温度で０．５〜８時間保持し時効硬化させることを特徴とする高強度カテーテル補強用ブレード線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療や検査を必要とする血管、消化管、気管、その他体腔内に挿入するカテーテルを補強するためのブレード線、特に、高強度カテーテル補強用ブレード線およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテルは、血管、消化管、気管、その他体腔内に挿入するものであるため、細径である必要があり、耐食性に優れることが望まれる他、柔軟性（可撓性）に優れると同時に、使用時の曲げによる座屈やキンクを防止するのに必要な曲げ剛性を備えたものであることが要求される。そこで、柔軟性とともに必要な曲げ剛性を確保できるよう、金属線をブレード状に編んだものを補強材として使用し、例えばこれを樹脂で被覆してカテーテルを構成することが従来から行われている。そして、その補強材である金属線の材料としては、ＳＵＳ３０４に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼が使用されている（例えば、特許文献１、２等参照。）。この補強材であるステンレス鋼線は、オーステナイト系ステンレス鋼の伸線加工による加工硬化を利用して強度（引張強さ）を上げ、引張強さが２４００〜２８００ＭＰａ程度で、直径が２０〜５０μｍの丸線、あるいは厚みが２０〜５０μｍで幅が５０〜１５０μｍの平線としたものである。
【特許文献１】特開平１０−５７４９５号公報
【特許文献２】特開平７−１９４７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
カテーテルは、例えば、金属線をブレード状に編んだものを補強材として、これに樹脂を被覆することにより構成するが、こうした構成のカテーテルにしても、現状では曲げ剛性の確保は十分でなく、使用時の曲げに対して、より一層座屈しにくいカテーテルが望まれている。そして、そのためには、カテーテルの補強材を構成する補強用ブレード線の座屈強度を高めることが必要で、座屈強度は引張強さ並びに弾性限界に依存することから、特に、引張強さが３０００ＭＰａ以上で、弾性限界が高く、耐食性のある線材が求められる。しかし、従来からカテーテル補強用ブレード線に使用されているＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼では、３０００ＭＰａ以上の引張強さを得るのは困難である。
【０００４】
本発明は、こうした問題を解決するもので、座屈強度の高いカテーテル補強用ブレード線およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、ＳＵＳ３０４に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼と比較してＣｒおよびＮｉの含有量が少なく、Ｓｉ含有量が多く、ＭｏおよびＣｕが添加されていて、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼を、カテーテル補強用ブレード線の材料として使用すれば、伸線加工（圧延加工も含む）と時効硬化処理を組み合わせることにより、オーステナイト系ステンレス鋼では難しい引張強さが３０００ＭＰａ以上の高強度が得られることを見出した。
【０００６】
そして、鋭意研究の結果、重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼で形成され、引張強さが３２００〜３８００ＭＰａであることを特徴とする高強度カテーテル補強用ブレード線とすることにより、特に、その直径が２０〜５０μｍの丸線、あるいは厚みが２０〜５０μｍで幅が５０〜１５０μｍの平線であることにより、所要の座屈強度が得られ、また、重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼を材料として、９５％以上の伸線加工を施した後、４５０〜５００℃の温度で０．５〜８時間保持し時効硬化させることにより、引張強さが３０００ＭＰａ以上の高強度で、所要の座屈強度を備えた、弾性限界の高い高強度カテーテル補強用ブレード線を製造できることを確認した。
【０００７】
溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼は、Ｓｉ含有量が多く、Ｓｉがフェライト相に固溶することによりフェライト相を強化し、強度（引張強さ）を上げる。また、この二相ステンレス鋼は、加工硬化の少ないフェライト相が加工性を向上させるため、９５％以上の伸線加工が可能で、オーステナイト相の加工硬化により強度（引張強さ）を上げることができる。
【０００８】
ただし、この二相ステンレス鋼も、伸線加工による加工硬化のみでは３０００ＭＰａ以上の強度（引張強さ）を得ることは難しい。しかし、この二相ステンレス鋼は、伸線加工後さらに時効硬化を加えることで、成分であるＣおよびＭｏが炭化物を形成し、組織中に固溶しているＣおよびＭｏが見かけ上減少した状態となって、一部でオーステナイトからマルテンサイト組織への変態が起こることにより引張強さが高まり、また、ＳｉおよびＣｕが時効硬化を促進し、それらの相乗効果で強度（引張強さ）がさらに高まる。また、この二相ステンレス鋼は、伸線加工および時効硬化処理によって弾性限界が下がるものではない。
【０００９】
そして、特に、重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなる二相ステンレス鋼の場合に、４５０〜５００℃の温度で０．５〜８時間保持するという時効処理条件下において、引張強さが３０％以上向上し、９５％以上の伸線加工後の時効硬化により、３２００〜３８００ＭＰａの引張強さが得られる。
【００１０】
これにより、高強度で、高弾性限界の線材が得られ、カテーテル補強用ブレード線の座屈強度を高めることが可能となる。
【００１１】
次に、本発明においてカテーテル補強用ブレード線の材料とした二相ステンレス鋼の成分組成の限定理由について説明する。
Ｃ：Ｃは、強度（引張強さ）を高めるには不要な元素であるばかりでなく、含有量が高くなって０．０２％を越えると強度が低下する。よって、Ｃの含有量は０．０２％以下とする。
Ｓｉ：Ｓｉは強度を高めるのに最も重要な元素であり、素材の引張強さを増加させ、ブレード線の座屈強度を向上させるものである。そして、充分な引張強さを得るには、３．６％以上の含有量が必要である。しかし、４．２％を越えると冷間加工性が低下する。よって、Ｓｉの含有量は、３．６〜４．２％とする。
Ｍｎ：Ｍｎは脱酸脱硫剤として添加される元素で、そのためには２％以上の含有量が必要である。しかし、２．５％を越えると冷間加工性を低下させる。そのため、Ｍｎ含有量は２．０〜２．５％とする。
Ｎｉ：Ｎｉは耐食性を向上させる目的で添加するもので、そのためには６％以上の含有量が必要である。しかし、７％を超えると伸線加工性が低下する。よって、Ｎｉ含有量は、６〜７％とする。
Ｃｒ：Ｃｒは基地に固溶して耐食性を向上させる元素であり、そのためには１５％以上添加する必要がある。しかし、１７％を越えると冷間加工性が低下する。よって、Ｃｒ含有量は１５〜１７．０％とする。
Ｍｏ：Ｍｏは基地を強化し、靭性を向上させるとともに耐食性を向上させる元素であり、そのためには０．５％以上必要である。しかし、０．７％を越えると、逆に靭性が低下し、また、Ｍｏは高価であるためコスト高となる。よって、Ｍｏ含有量は０．５〜０．７％とする。
Ｃｕ：Ｃｕは耐食性を向上させるとともに時効硬化を促進する元素であり、そのためには、０．８％以上添加する必要がある。しかし、１．２％を越えると引張強さが低下する。よって、Ｃｕ含有量は０．８〜１．２％とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、所定化学組成の二相ステンレス鋼を使用することにより、従来のオーステナイト系ステンレス鋼を使用したブレード線では難しい高強度で、座屈強度が高く、弾性限界が高い高強度カテーテル補強用ブレード線を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態の一例に係るカテーテルの斜視図である。図１において、１０は、治療や検査を必要とする血管、消化管、気管、その他体腔内に挿入するためのカテーテル（カテーテルの一部を構成するものも含む）で、ブレード状に編んだチューブ状の補強用ブレード線１１をポリアミド樹脂で被覆したことにより、内側樹脂層１２と、外側樹脂層１３と、その間に埋め込まれた形の補強用ブレード線１１との３層構造になっている。
【００１４】
補強用ブレード線１１は、重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：３．６〜４．２％、Ｍｎ：２〜２．５％、Ｎｉ：６〜７％、Ｃｒ：１５〜１７％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、溶体化温度でオーステナイト相とフェライト相とが混在した二相組織状態となる二相ステンレス鋼を材料とし、９５％以上の伸線加工を施した後、４５０〜５００℃の温度で０．５〜８時間保持し時効硬化させることにより、引張強さが３２００〜３８００ＭＰａで、直径が２０〜５０μｍの丸線、あるいは厚みが２０〜５０μｍで幅が５０〜１５０μｍの平線としたものである。
【００１５】
この補強用ブレード線１１は、Ｓｉ含有量が多く、Ｓｉがフェライト相に固溶することによりフェライト相を強化し、強度（引張強さ）を上げるとともに、加工硬化の少ないフェライト相が加工性を向上させるため、９５％以上の伸線加工が可能で、オーステナイト相の加工硬化により強度（引張強さ）を上げる。そして、伸線加工後さらに時効硬化を加えることで、成分であるＣおよびＭｏが炭化物を形成し、組織中に固溶しているＣおよびＭｏが見かけ上減少した状態となって、一部でオーステナイトからマルテンサイト組織への変態が起こることにより引張強さが高まり、また、ＳｉおよびＣｕが時効硬化を促進し、それらの相乗効果でさらに強度（引張強さ）が高まり、４５０〜５００℃の温度で０．５〜８時間保持するという時効処理条件下において、引張強さが３０％以上向上し、９５％以上の伸線加工後の時効硬化により、３２００〜３８００ＭＰａの引張強さとなり、その結果、カテーテル使用時の座屈強度が向上する。
【００１６】
この補強用ブレード線１１の素材である二相ステンレス鋼は、Ｃの含有量が０．０２％を越えると強度が低下する。また、Ｓｉは、引張強さを増加させ座屈強度を向上させるために３．６％以上の含有量が必要であるが、４．２％を越えると冷間加工性が低下する。Ｍｎは、脱酸脱硫剤として２％以上の含有量が必要であるが、２．５％を越えると冷間加工性が低下する。Ｎｉは耐食性を向上させるために６％以上の含有量が必要であるが、７％を超えると伸線加工性が低下する。Ｃｒは耐食性を向上させるために１５％以上添加する必要があるが、１７％を越えると冷間加工性が低下する。Ｍｏは靭性および耐食性を向上させるために０．５％以上必要であるが、０．７％を越えると、逆に靭性が低下し、コスト高にもなる。Ｃｕは、耐食性を向上させるとともに時効硬化を促進するために０．８％以上添加する必要があるが、１．２％を越えると引張強さが低下する。
【００１７】
なお、上記実施の形態は、カテーテル１０が、内側樹脂層１２と、外側樹脂層１３と、その間に埋め込まれ、被覆された形の補強用ブレード線１１との３層構造になった例であるが、本発明のカテーテル補強用ブレード線は、補強用ブレード線の外側のみを樹脂層で被覆する２層構造のカテーテルにも適用できる。
【００１８】
また、本発明のカテーテル補強用ブレード線は、補強用ブレード線を樹脂で被覆して３層あるいは２層構造とした部分をカテーテルの一部とする場合にも適用できることはいうまでもない。
【実施例】
【００１９】
図２は、実施例として、重量％で、Ｃ：０．０１％、Ｓｉ：３．６５％、Ｍｎ：２．００％、Ｎｉ：６．８７％、Ｃｒ：１６．４７％、Ｍｏ：０．６１％、Ｃｕ：０．９７％、不可避的不純物として、Ｐ：０．００３％、Ｓ：０．００２％、残部が鉄からなる、二相ステンレス鋼を、９５％以上の伸線加工により、引張強さが約２６００ＭＰａで、厚みが２０〜５０μｍで幅が５０〜１５０μｍの平線としたものを、４５０℃の温度で時効硬化処理したときの、時効時間（ｍｉｎ）と引張強さ（ＭＰａ）との関係を示す実験データのグラフである。
【００２０】
このデータは、伸線加工による加工硬化で引張強さが約２６００ＭＰａとなった実施例の線材を、４５０℃の温度で時効硬化処理したとき、時効時間が０．５時間（３０ｍｉｎ）以上で引張強さが３２００ＭＰａを超え、時効時間が３時間（１８０ｍｉｎ）を越えると引張強さが３５００ＭＰａ程度で飽和することを示している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の一例に係るカテーテルの斜視図である。
【図２】実施例に係る時効時間と引張強さとの関係を示す実験データのグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１０  カテーテル
１１  補強用ブレード線（カテーテル補強用ブレード線）
１２  内側樹脂層
１３  外側樹脂層
【図１】
2006034693.tif 000003
【図２】
2006034693.tif 000004