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公開番号2025016612
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024189858,2020163321
出願日2024-10-29,2020-09-29
発明の名称光ファイバー物品、その製造および使用
出願人ショットアクチエンゲゼルシャフト,SCHOTT AG
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人
主分類C03C 25/104 20180101AFI20250128BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】光ファイバー物品、および光ファイバー物品の製造方法に関し、特に、ライトガイドおよび/またはイメージガイドとしてのファイバー束における、例えば内視鏡における光ファイバー物品の製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも1本の光ファイバーと、その表面上に配置された機能層とを含む光ファイバー物品である。前記機能層が、以下の構造式:
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[式中、Zは、アルキル基またはアリール基;R1、R2およびR3は、水素、酸素、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシアルキルおよびヒドロキシルであり、R1、R2またはR3のうちの1個以上は光ファイバーの表面と結合;R4は、-NH₂、-NHR‘、-NR‘R‘‘、グリシジルオキシおよび-SHから選択される]を有する少なくとも1種の官能性シランを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１本の光ファイバーと、前記光ファイバーの表面上に配置された機能層とを含む光ファイバー物品であって、
ここで、前記機能層が、以下の構造式：
TIFF
2025016612000038.tif
36
170
［式中、Ｚは、１～１８個の炭素原子を有する分岐または非分岐のアルキル基またはアリール基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、水素、酸素、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシアルキルおよびヒドロキシルから互いに独立して選択され、基Ｒ１、Ｒ２またはＲ３のうちの１個、２個または３個は、共有結合を介して直接的または間接的に前記光ファイバーの表面と結合しており、
かつＲ４は、－ＮＨ
２
、－ＮＨＲ‘、－ＮＲ‘Ｒ‘‘、グリシジルオキシおよび－ＳＨから選択され、ここでＲ‘およびＲ‘‘は、アルキル、アミノアルキル、ヒドロキシアルキルおよび－（ＣＨ
２
）
ｍ
ＮＨ
２
から互いに独立して選択され、ｍは１～６である］
を有する少なくとも１種の官能性シランを含む、光ファイバー物品。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記機能層中の光重合したポリマー、特にポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニルポリマー、ポリスチレンおよび／またはそれらの誘導体の含有量が、前記機能層の質量を基準として１重量％未満である、請求項１記載の光ファイバー物品。
【請求項３】
５００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満のハロゲン化物を含む、請求項１または２記載の光ファイバー物品。
【請求項４】
前記機能層が少なくとも１種の脂肪酸をさらに含む、請求項１から３までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
【請求項５】
前記少なくとも１本の光ファイバーが、ＤＩＮ５８１４１－６：２０１１による破断ループ試験で、１０ｍｍ未満の曲げ半径を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
【請求項６】
少なくとも２５０Ｎの押出力を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
【請求項７】
ＩＳＯ１０９９３－１：２０１８、ＵＳＰクラスＶＩおよび／またはＩＳＯ１０９９３－５：２００９に従って生体適合性である、請求項１から６までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
【請求項８】
前記機能層が、前記ファイバーの表面に共有結合されたアルキルシランおよび／またはポリエチレングリコールシランを含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
【請求項９】
Ｒ４が－ＮＨＲ‘であり、ここで、Ｒ‘が－（ＣＨ
２
）
ｍ
ＮＨ
２
であり、ｍ＝２であり、かつＺが、１～１０個の炭素原子、好ましくは３～８個の炭素原子を有する非分岐アルキル基である、請求項１から８までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
【請求項１０】
前記機能層が、ポリアルキレンオキシド、特にポリグリコールを含む、請求項１から９までのいずれか１項記載の光ファイバー物品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバー物品、および光ファイバー物品の製造方法に関する。本発明はまた、ライトガイドおよび／またはイメージガイドとしてのファイバー束における、例えば内視鏡における光ファイバー物品の使用に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【０００２】
光ファイバー物品、例えばガラスファイバー物品などは、ライトガイドおよび／またはイメージガイドとして、データを伝送することおよび／または光を伝達することができる。光ファイバー物品は、医療分野において、例えば治療法および／または診断法に頻繁に使用される。ライトガイドおよび／またはイメージガイドは、例えば、測定機器、顕微鏡、分光器、検査カメラおよび内視鏡内で光を柔軟に伝達するために使用される。内視鏡などの医療機器は、非常に頻繁にオートクレーブ処理および／または滅菌される。蒸気滅菌において、これらの機材は、高圧、高温、および同時に高湿度に曝される。したがって、例えば内視鏡などの医療機器で使用するためのライトガイドおよび／またはイメージガイドは、これを長期間使用可能なままとするためには、良好なオートクレーブ性または滅菌性と高い耐食性とを有する必要がある。したがって、医療機器の長寿命性を向上させ、かつ腐食の発生を低減させる光ファイバー物品が必要とされる。さらに、高い温度耐性および耐湿性を有する光ファイバー物品が望ましいであろう。同時に、光ファイバー物品は、特に内視鏡での使用のために、高い曲げ性および良好な機械的安定性を有するべきである。
【０００３】
多くの場合、光ファイバーは、保護層としての集束剤で覆われている。通常、光ファイバーは、ＵＶ照射で硬化する重合性コーティング組成物を備えている。そのようなコーティング組成物は、アクリレート、メタクリレートおよび他の重合性成分を含有していることが多い。しかしながら、そのような重合性コーティング組成物は健康面で懸念がある。さらに、そのようなコーティングは光開始剤を含有しており、ヒトの健康に対するその影響がますます問題視されている。特にヒトの臓器と接触する医療機器におけるそのような光重合性物質の使用が問題である。したがって、健康面で危険な成分なしで製造可能な光ファイバー物品が望ましいであろう。特に、これらの機材は、毒性が特に可能な限り少ないか、まったくあってはならず、患者にとって危険要因となるべきではない。したがって、生体適合性が改善され、かつ毒性が低減された光ファイバーを提供することが望ましいであろう。
【０００４】
米国特許出願公開第２００３／００４５６００号明細書には、例えばポリアルコキシシランおよびポリハロシランなどのシランを含み得る集束剤が記載されている。米国特許出願公開第２００３／００４５６００号明細書の集束剤は、塩素またはフッ素などのハロゲン化物も含有し得る。さらに、米国特許出願公開第２００３／００４５６００号明細書には、主成分としてポリエーテルウレタンアクリレートを含有し得る集束剤が記載されている。
【０００５】
国際公開第０１／４９６２５号には、例えばカプロラクトン（メタ）アクリレートまたは４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートなどの光重合性化合物を含有し得るＵＶ硬化性集束剤を有する光ファイバーが記載されている。さらに、国際公開第０１／４９６２５号の集束剤は、例えば１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンまたは２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノンなどの光開始剤を含有し得る。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、従来技術の欠点を克服することである。特に、例えば内視鏡などの医療機器および診断機器で使用するための改良された光ファイバー物品を提供することが課題である。光ファイバー物品は、特に、蒸気滅菌においても耐食性が高い点、耐用期間が長い点、曲げ強度が良好である点、ならびに生体適合性が特に高い点、および毒性が低減されている点で優れているべきである。
【０００７】
これらの課題は、特許請求の範囲の対象により解決される。これらの課題は、特に、少なくとも１本の光ファイバーと、その表面上に配置された機能層とを含む光ファイバー物品により解決される。光ファイバーは、ファイバーコアと、ファイバーコア上に配置されたクラッドとを有し得る。
【０００８】
機能層は、以下の構造式：
TIFF
2025016612000002.tif
36
170
【０００９】
［式中、Ｚは、１～１８個の炭素原子を有する分岐または非分岐のアルキル基またはアリール基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、水素、酸素、アルキル、ヒドロキシアルキルおよびヒドロキシルから互いに独立して選択され、基Ｒ１、Ｒ２またはＲ３のうちの１個、２個または３個は、共有結合を介して直接的または間接的に表面と結合しており、
かつＲ４は、－ＮＨ
２
、－ＮＨＲ‘、－ＮＲ‘Ｒ‘‘、グリシジルオキシおよび－ＳＨから選択され、ここでＲ‘およびＲ‘‘は、アルキル、アミノアルキル、ヒドロキシアルキルおよび－（ＣＨ
２
）
ｍ
ＮＨ
２
から互いに独立して選択され、ｍは１～６である］
を有する少なくとも１種の官能性シランを含み得る。
【００１０】
一態様において、本発明は、少なくとも１本の光ファイバーと、光ファイバーの表面上に配置された機能層とを含む光ファイバー物品であって、機能層がＩＲスペクトルにおいて以下の吸収：
ａ．１５００ｃｍ
－１
～１９００ｃｍ
－１
の範囲の最大吸収バンド高さに対する８００ｃｍ
－１
～１２００ｃｍ
－１
の範囲の最大吸収バンド高さの比が少なくとも２．０であること、
ｂ．１５００ｃｍ
－１
～１９００ｃｍ
－１
の範囲の最大吸収バンド高さに対する２７００ｃｍ
－１
～３０００ｃｍ
－１
の範囲の最大吸収バンド高さの比が少なくとも２．０であること、および
ｃ．２７００ｃｍ
－１
～３０００ｃｍ
－１
の範囲の最大吸収バンド高さに対する８００ｃｍ
－１
～１２００ｃｍ
－１
の範囲の最大吸収バンド高さの比が少なくとも１．１かつ最大２．０であること
を特徴とする光ファイバー物品に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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