CN107297002B - 垫片以及医疗用注射器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种垫片，其由降低滑动阻力值，并且液封闭性高的非活性树脂薄膜层叠而成。该垫片包含由弹性体构成的本体(11)、以及层叠在该本体(11)的表面的非活性树脂薄膜(12)的垫片(10)，用于医疗用注射器(30)。垫片(10)形成短的圆柱形状，在该圆柱形状的外侧周面(20)，具有多个具备与注射器的内周面滑接的滑接部(16)的环状肋条(13)、(14)、(15)，多个环状肋条从垫片(10)的前端朝向后端在轴方向上排列着，前端的环状肋条(13)的滑接部直线长度(前述轴方向长度)相对于圆柱形状的外侧周面(20)的直线长度(外侧周面的前述轴方向长度)而言，占1～25％的比例。

Description

垫片以及医疗用注射器

技术领域

本发明涉及在医疗用注射器中使用的垫片(gasket)以及具有该垫片的医疗用注射器。

背景技术

近年来，从使用时的简便性方面优异并且消除误用的意义考虑，预先在注射器筒体内填充了药液的预填充注射器的使用正在日益扩大。由于这些预填充注射器的橡胶构件直到使用为止直接接触于药液，因而人们较多地使用了耐化学品性、耐气体透过性、耐水蒸汽透过性、耐老化性等优异的丁基橡胶系的垫片、喷嘴罩。

然而，也存在有容易因源自橡胶材质的溶出物、与橡胶材质的相互作用而受到影响的生物制剂等。另外，在丁基系橡胶构件方面，出于改善垫片的滑动性(摺動性)、防止喷嘴罩的固着的目的，有时会在注射器筒体的内壁、垫片、喷嘴罩的橡胶表面上涂布油型以及固化型的(聚)硅氧烷作为润滑剂。根据制剂的种类，(聚)硅氧烷喷雾涂布剂有时会从筒体内壁和/或橡胶构件脱落而成为异物，对制剂品质造成重大的不良影响。

因此，作为其对策，通过将氟树脂薄膜等层叠于橡胶，从而开发出不使用(聚)硅氧烷的制品，适用于玻璃制注射器或者树脂制预填充注射器。

作为用于垫片上的层叠薄膜的氟树脂薄膜，耐化学品性优异，摩擦系数最小的PTFE是合适的。在可能使用硅氧烷润滑剂的情况下，即使层叠ETFE薄膜材质也没有问题。PTFE的大多数是利用切片法(skiving process)、铸塑法(casting method)等而制造。

在将氟树脂薄膜层叠于与接液面、注射器内壁相接的滑动密封部上而得到的垫片方面，气密性与滑动阻力(摺動抵抗)成为问题。特别是通过切片法而制造的薄膜的表面粗糙度为粗糙，因而容易在与注射器内壁的气密性上产生问题。

作为使得气密性恶化的原因，存在有注射器内径偏差，其对上述的层叠了的薄膜的平滑性(表面粗糙度)、以及对垫片相对于注射器内径的压缩率具有影响。关于注射器内径公差，在树脂注射器中是±0.1mm以内的高精度，但是在玻璃注射器中，素胎管的内径偏差大，5ml以下的尺寸的情况下内径公差也是±0.15mm之大。

另外，即使将表面粗糙度为Ra0.05μm以下的PTFE薄膜进行层叠也有时会在漏液方面产生问题。这是由于，尽管将PTFE薄膜在PTFE的熔点230℃以下的成型温度170℃下进行了层叠成型，但还是在层叠薄膜的表面上转印了模具表面的微细的凹凸痕迹从而对密封性造成影响。

为了解决气密性以及滑动阻力的课题，因而有人提出了：将垫片的形状制成为圆柱状的大鼓形状的垫片(例如专利文献1)、在圆柱状的本体周面形成有多个环状肋条的垫片(参照例如专利文献2、专利文献3的图3(e))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-206377号公报

专利文献2：日本特许第4550365号公报

专利文献3：日本特许第3387775号公报

发明内容

发明想要解决的课题

然而，以往的垫片形状中的任1个形状都难以说是完全地解决了气密性以及滑动阻力。

因此，本发明的主要目的在于提供一种垫片，其降低滑动阻力值，并且层叠着液封闭性高的非活性树脂薄膜。

用于解决问题的方案

用于实现上述目的的本发明具有以下的结构。

方案1中记载的发明是一种垫片，其为包含由弹性体构成的本体、以及层叠于该本体的表面的非活性树脂薄膜的在医疗用注射器中使用的垫片，前述垫片形成短的圆柱形状，在该圆柱形状的外侧周面，具有多个具备有与注射器的内周面滑接(摺接)的滑接部的环状肋条，多个环状肋条从前述垫片的前端朝向后端在轴方向上排列着，前端的前述环状肋条的滑接部直线长度(前述轴方向长度)相对于前述圆柱形状的外侧周面的直线长度(外侧周面的前述轴方向长度)而言，占1～25％的比例。

方案2中记载的发明是根据方案1所述的垫片，在前述前端的环状肋条中，在其滑接部，设置了1条以上的通过激光加工而形成出的在圆周方向延伸的圆环沟槽。

方案3中记载的发明是根据方案2所述的垫片，前述圆环沟槽，在该沟槽的两边缘具备有相比于未加工部而言隆起了的凸部，该凸部的高度为2～100μm。

方案4中记载的发明是根据方案2或3所述的垫片，前述圆环沟槽的沟槽宽度为200μm以下。

方案5中记载的发明是根据方案1～4中任一项所述的垫片，除了前述前端的环状肋条以外的前述环状肋条的滑接部直线长度(前述轴方向长度)相对于前述圆柱形状的外侧周面的直线长度(外侧周面的前述轴方向长度)而言，分别占0～15％的比例。

方案6中记载的发明是根据方案1～5中任一项所述的垫片，前述前端的环状肋条在直径方向的压缩率为1～8％。

方案7中记载的发明是根据方案6所述的垫片，除了前述前端的环状肋条以外的前述各环状肋条在直径方向的压缩率小于前述前端的环状肋条在直径方向的压缩率。

方案8中记载的发明是根据方案1～7中任一项所述的垫片，前述非活性树脂薄膜为聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯共聚物薄膜(ETFE)、或者、超高分子量聚乙烯(UHWPE)。

方案9中记载的发明是一种医疗用注射器，其包含制成为筒状的注射器筒体、以及推入(prop)到前述注射器筒体的方案1～8中任一项所述的垫片。

发明的效果

根据方案1中记载的发明，前端的环状肋条的滑接部确实地进行药液的封闭，并且其滑动阻力也低。因此，可制成兼顾了封闭性以及操作性的垫片。

根据方案2、3和4中记载的发明，可提供一种垫片，其利用在圆环沟槽的两边缘形成的凸部从而更加提高了封闭性。

根据方案5中记载的发明，可良好地保持垫片的滑动性，可谋求操作性的提高。

根据方案6以及7中记载的发明，可制成兼顾了封闭性以及滑动性的垫片。

根据方案8中记载的发明，可制作不会对药液造成影响的垫片。

根据方案9中记载的发明，可提供耐受于长期保存并且操作性、封闭性好的医疗用注射器、特别是预填充注射器。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的垫片的半剖面主视图。

图2是图1中的A部分的放大图。

图3所示为装载了本发明的一个实施方式的垫片的医疗用注射器的一个例子的半剖面主视图。

图4所示为以往的垫片的外观形态的图。

附图标记说明

10 垫片

11 本体

12 非活性树脂薄膜

13、14、15 环状肋条

16 滑接部

17 前端面

18 后端面

19 嵌合凹部

20 圆柱形状的外侧周面

21 凹部

22 圆环沟槽

30 医疗用注射器(预填充注射器)

31 注射器筒体

32 封闭帽

具体实施方式

在以下，参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。

图1是本发明的一个实施方式的垫片10的半剖面主视图，右一半以剖面示出。

参照图1，本发明的一个实施方式的垫片10具有由弹性体构成的本体11、以及层叠在本体11的表面的非活性树脂薄膜12。关于构成本体11的弹性体，可使用橡胶材质的弹性体，可由合成橡胶、热塑性弹性体或者将它们进行共混而得到的材料形成。更具体而言，可通过使用丁基橡胶、卤代丁基橡胶、丁苯橡胶(Styrene Butadiene rubber)、丁二烯橡胶、表氯醇橡胶、氯丁橡胶(neoprene gum)、乙烯丙烯系橡胶等而制作。

层叠在本体11的表面的非活性树脂薄膜12可阻止源自本体11的成分的转移，且，如果是滑动性比橡胶优异、即摩擦系数小于橡胶的薄膜，那么其种类没有特别限制。作为一个例子，可列举出在医疗用途中具有实际成效的超高分子量聚乙烯及氟系树脂的薄膜，作为更具体性的例子，列举出下面的3种。

可使用(1)均聚PTFE(聚四氟乙烯)的切片法薄膜(例如日本华尔卡有限公司制的商品名“Valflon”)、(2)改性PTFE(四氟乙烯单体与百分之几的全氟烷氧化物单体的共聚物)的切片法薄膜(例如日本华尔卡有限公司制的商品名“New Valflon”)、(3)超高分子量聚乙烯(例如作新工业制的切片法薄膜的商品名“NEW LIGHT NL-W”)等。

再次参照图1，将垫片10制成短的圆柱形状，其前端面17形成着例如轴中心部突出的钝角的山形形状。另外，形成了从后端面18起掘入了轴方向的内螺纹形状的嵌合凹部19。嵌合凹部19具有使得在操作垫片10时使用的柱塞的头部可螺旋进入的结构。

在垫片10的圆柱形状的外侧周面(滑动侧面部)20，与注射器的内周面滑接的3个环状肋条13、14、15是从垫片10的前端面17侧起朝向后端面18侧地在轴方向隔开规定的间隔而排列着。其中，前端的环状肋条13具有与注射器的内周面滑接的滑接部16，滑接部16的直线长度(轴方向长度)H₁相对于圆柱形状的外侧周面20的直线长度(外侧周面20的轴方向长度)H₀而言，占1～25％的比例。

即，具有H₁：H₀＝(1～25)：100的尺寸关系。

这是此实施方式的特征之一。

在轴方向看，在前端的环状肋条13的下方侧设置有第2环状肋条(中间环状肋条)14，进一步在其下方侧设置有第3环状肋条(末端环状肋条)15。此实施方式中，中间环状肋条14与末端环状肋条15的剖面视图都是凸起为圆弧状的肋条，其所构成的环状肋条中，滑接部16与不具有直线长度(轴方向长度)的注射器的内周面滑接，且与注射器的内周面是大致以点接触的方式滑接。

如果更通常地叙述，除了前端环状肋条13以外的剩余的环状肋条、即中间环状肋条14以及末端环状肋条15的滑接部16的直线长度(轴方向长度)H₂以及H₃相对于外侧周面20的直线长度(外侧周面的轴方向长度)H₀而言，分别占0～15％的比例即可。

即，优选为H₂：H₀＝(0～15)：100且H₃：H₀＝(0～15)：100的尺寸关系。

进一步，将前端环状肋条13的直径设为D₁，将中间环状肋条14的直径设为D₂，将末端环状肋条15的直径设为D₃时，制成为具有D₁＞D₂、D₁＞D₃的关系的形状。

另外，前端环状肋条13在直径方向的压缩率设为1～8％，中间环状肋条14以及末端环状肋条15的各径方向的压缩率稍小于前端环状肋条13在直径方向的压缩率。关于前端环状肋条13与中间环状肋条14以及末端环状肋条15的压缩率的调整，可利用穿设于本体11的嵌合凹部19的内径的尺寸等而进行。

予以说明，此实施方式中，说明了除了设置有前端环状肋条13以外还设置有中间环状肋条14以及末端环状肋条15这样的2个环状肋条的例子，但是除了前端环状肋条13以外的环状肋条不受限于2个，可以是1个，也可以是3个以上。

图2是图1中的A部分的放大图。

参照图1以及图2，在前端环状肋条13的滑接部16，优选设置了1条以上的通过激光加工而形成出的在圆周方向延伸的圆环沟槽22。

参照图2而更具体地进行说明该圆环沟槽22。

沟槽22是在非活性树脂薄膜12的表面凹陷而成的沟槽，在本体11没有被沟槽22凹陷。即，沟槽22完全没有对本体11的形状造成影响，成为仅在非活性树脂薄膜12形成出的沟槽。

在形成了沟槽22的区域，非活性树脂薄膜12的厚度薄于没有形成沟槽22的部分的厚度T。

沟槽22的宽度W优选为200μm以下，优选为100μm以下，更优选为50μm以下即可。

在沟槽22的两边缘，形成了相比于非活性树脂薄膜12的原来的厚度T而言少许变厚的凸部21。关于该凸部21，通过在利用激光加工出沟槽22时，利用激光使得非活性树脂薄膜12的表面蒸发或者分解，并且使其原材料的一部分再蓄积于沟槽的两边缘从而形成出。

凸部21的高度为2～100μm，这在局部性地获得恰当的面压方面是优选的。

图3所示为装载了本发明的一个实施方式的垫片10的医疗用注射器(预填充注射器)30的一个例子的半剖面主视图。

预填充注射器30包含着圆筒形状的注射器筒体31、装载在注射器筒体31的前端的封闭帽32、从注射器筒体31的后端推入到了的垫片10。在注射器筒体31内填充着预定的药液。

在使用时，取下封闭帽32而装载注射针，从垫片10的后端面拧接柱塞(没有图示)，操作柱塞而使得垫片10滑动，从而注射器筒体31内的药液介由注射针而给药。

在该技术方案中，垫片10中的前端环状肋条13恰当地进行药液的封闭，并且前端环状肋条13的滑动阻力也比较少，因而可制成滑动性优异、操作性良好、而且封闭性(气密性以及液密性)好的医疗用注射器30。

实施例

作为实施例1、实施例2、实施例3以及比较例2，制造了图1中所示的形态的垫片。另外，作为比较例1，制造了图4中所示的形态的垫片。所制造的垫片的材料的细节如以下那样。

(1)本体11的材质

氯化丁基橡胶材质(JIS A硬度58度)

(2)非活性树脂薄膜12的材质

改性PTFE

切片法薄膜：日本华尔卡有限公司制商品名“New Valflon”

薄膜厚度T＝70μm中心线平均粗糙面粗糙度0.11μm

(3)制造方法

在氯化丁基橡胶制未硫化橡胶片材上，重叠PTFE切片法、厚度70μm、单面粘接处理了的薄膜，放置于成型模具上，利用真空压制在175℃以10分钟进行了成型并且硫化粘接。

将垫片形成为适合于1ml用COP树脂注射器(注射器筒体的内径6.35mm)的形态。

(4)基于激光的加工

利用基于激光的加工而进行了圆环沟槽22的形成。

使用了如下的使用装置：基恩士公司制3-Axis二氧化碳Laser Marker ML-Z9550T，照射波长9300nm的激光，形成了圆环沟槽22。

(5)各实施例、比较例的形态、尺寸如下。

[实施例1]

环状肋条的数量：3

H₀：7.0mm

D₁：6.65mm

H₁：1.0mm

D₂：6.6mm

H₂：1.0mm

D₃：6.6mm

H₃：1.0mm

圆环沟槽22：无

[实施例2]

环状肋条的数量：3

H₀：7.0mm

D₁：6.6mm

H₁：1.5mm

D₂：6.55mm

H₂：0.5mm

D₃：6.55mm

H₃：0.5mm

圆环沟槽22：有

[实施例3]

环状肋条的数量：3

H₀：7.0mm

D₁：6.7mm

H₁：0.5mm

D₂：6.55mm

H₂：0mm

D₃：6.55mm

H₃：0mm

圆环沟槽22：有

[比较例1]

环状肋条的数量：2

H₀：7.0mm

D₁：6.6mm

H₁：3.0mm

D₃：6.6mm

H₃：2.0mm

圆环沟槽22：无

[比较例2]

环状肋条的数量：3

H₀：7.0mm

D₁：6.6mm

H₁：1.5mm

D₂：6.6mm

H₂：1.0mm

D₃：6.6mm

H₃：1.0mm

圆环沟槽22：无

＜试验方法＞

(1)滑动性

将加工后的制品插入于注射器筒体，使用精密万能试验机(AG-X 100kN、株式会社岛津制作所制)而计量了在利用柱塞以100mm/min的速度挤入时所需要的力。将从滑动距离10mm起到15mm处的滑动所需要的力的平均值记录作为滑动阻力。

(2)药液的封闭性

将成型后的制品推入到于注射器筒体后，填充试验液，将相对侧进行了盖帽。在40℃下静置1周，然后利用视频显微镜(Leica Microsystems K.K.制DVM5000)以物镜50倍观察，测定出有无漏液。观察20个制品，将试验液越过了垫片的最大直径D₁部分的情况判定为漏液，记载了其个数。将2个以下设为良好。试验液使用了通过在水中添加色素(亚甲基蓝Sigma-Aldrich Japan合资公司制)0.2g/L、以及表面活性剂(聚山梨酸酯(polysorbate)80日油株式会社制)1.0g/L而得到的试验液，注射器筒体使用了环烯烃树脂制的内径

的注射器筒体。

＜综合评价＞

在表1中，示出综合评价。另外，在表2中，示出评价基准。

表1

表2

Claims (10)

1.一种垫片，

该垫片包含由弹性体构成的本体，以及层叠在该本体表面的非活性树脂薄膜，在医疗用注射器中使用，

其特征在于，所述垫片形成短的圆柱形状，在该圆柱形状的外侧周面具有多个环状肋条，所述环状肋条具备与注射器的内周面滑接的滑接部，多个环状肋条包括前端环状肋条、中间环状肋条和末端环状肋条，从所述垫片的前端向后端在轴方向上排列着，

将前端环状肋条的直径设为D₁，将中间环状肋条的直径设为D₂，将末端环状肋条的直径设为D₃时，具有D₁＞D₂、D₁＞D₃的关系，

前端的所述环状肋条的滑接部直线长度即所述轴方向长度，相对于所述圆柱形状的外侧周面的直线长度即外侧周面的所述轴方向长度而言，占1～25％的比例。

2.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，在所述前端的环状肋条中，在其滑接部，设置了1条以上的通过激光加工而形成的在圆周方向延伸的圆环沟槽。

3.根据权利要求2所述的垫片，其特征在于，所述圆环沟槽，在该沟槽的两边缘具备有相比于未加工部而言隆起了的凸部，该凸部的高度为2～100μm。

4.根据权利要求2或3所述的垫片，其特征在于，所述圆环沟槽的沟槽宽度为200μm以下。

5.根据权利要求4所述的垫片，其特征在于，所述圆环沟槽的沟槽宽度为50μm以下。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的垫片，其特征在于，除了所述前端的环状肋条以外的所述环状肋条的滑接部直线长度即所述轴方向长度，相对于所述圆柱形状的外侧周面的直线长度即外侧周面的所述轴方向长度而言，分别占0～15％的比例。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的垫片，其特征在于，所述前端的环状肋条在直径方向的压缩率为1～8％。

8.根据权利要求7所述的垫片，其特征在于，除了所述前端的环状肋条以外的所述各环状肋条在直径方向的压缩率小于所述前端的环状肋条在直径方向的压缩率。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的垫片，其特征在于，所述非活性树脂薄膜是聚四氟乙烯PTFE、乙烯四氟乙烯共聚物薄膜ETFE或者超高分子量聚乙烯UHWPE。

10.一种医疗用注射器，其包含制成为筒状的注射器筒体、以及推入到所述注射器筒体的权利要求1～9中任一项所述的垫片。

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