JP2005073839A - 医療用キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】外枠体とエラストマー栓体からなる医療用キャップにおいて、外枠体１と栓体２との接触面１１での密着性を向上させることで、そのキャップが用いられている輸液ボトル等の密閉性を向上させる。
【解決手段】合成樹脂製の外枠体１と熱可塑性エラストマー樹脂製の栓体２とを備えた医療用キャップであって、外枠体の内壁１１には栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれか、若しくは粗面を有し、前記栓体は、前記外枠体に融着されたコンプレッション成形体によって構成されるか若しくは樹脂流れによる配向性を持たない熱可塑性エラストマー樹脂で構成されており、かつ前記外枠体の内壁形状に呼応する対称形状にて当該内壁に合着された合着部を有しているキャップである。
【選択図】図１

Description

本発明は、薬液ボトルや輸液ボトル等に用いる医療用キャップに関する。

従来、医療分野に用いられる薬液ボトルや点滴に用いられる輸液ボトルには、針でその薬液等を取り出せるようにするため、そのキャップには一般的にゴム栓や、外枠体の内側に針指し用のゴムまたはエラストマー樹脂性の栓体を設けたキャップが用いられる。この輸液ボトル等に用いられるキャップには、薬液や輸液の漏洩防止や空気に触れることによる変質防止のため、密閉性が求められる。未使用の段階においては、キャップの密閉性にはあまり問題がない。しかし使用のため針を刺した後の密閉性は、必ずしも十分なものではなかった。これは針を刺すことにより栓体に生じる針穴部分の再シール性が十分でなかったことと、針を抜き差しした場合に外枠体と栓体の接合部分に変形力が生じて、両者の接触面での密着性が微妙に低下することによる。

我々は上記問題点のうち、針穴部分における再シール性向上に関しては、ケーシング（外枠体）接触面にフシを設けることで再シール性を改善し、液漏れ防止の改善を図る技術を開発した（特許文献１）。
特開平１１−００４８７３公報

しかしながら、針の抜き差しした場合に、外枠体と栓体の接合部分に変形力が与えられることによる両者の密着性が低下する要因については、いまだ十分な解決策が示されておらず、解決すべき問題がある。かかる状況を鑑みて、本発明ではキャップの外枠体と栓体との接触面での密着性を向上させることで、そのキャップが用いられている輸液ボトル等の密閉性を向上させるという課題を解決しようとする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の手段を採ることとした。

すなわち本発明は、合成樹脂製の外枠体と熱可塑性エラストマー樹脂製の栓体とを備えた医療用キャップであって、前記外枠体の内壁には、栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれかを有し、前記栓体には、前記外枠体の内壁形状に呼応する対称形状にて当該内壁に合着された合着部を有しており、かつ、前記栓体が、前記外枠体に融着されたコンプレッション成形体によって構成されていることを特徴とする医療用キャップの発明である。

また、外枠体と栓体を備えた医療用キャップであって、前記外枠体の内壁には、栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれかを有し、前記栓体は、樹脂流れによる配向性を持たない熱可塑性エラストマー樹脂で構成されており、かつ前記外枠体の内壁形状に呼応する対称形状にて当該内壁に合着された合着部を有することを特徴とする医療用キャップの発明である。

また、合成樹脂の外枠体と熱可塑性エラストマー樹脂の栓体を備えた医療用キャップであって、前記外枠体の内壁は、少なくともその一部が粗面であり、前記栓体には、前記内壁形状に呼応する対称形状の粗面にて当該内壁に合着された合着部を有しており、かつ、前記栓体が、前記外枠体に融着されたコンプレッション成形体によって構成されていることを特徴とする医療用キャップの発明である。

更に前記外枠体もコンプレッション成型によって成型された医療用キャップであればなお好ましい。

また、外枠体と栓体を備えた医療用キャップであって、
前記外枠体の内壁は、少なくともその一部が粗面であり、
前記栓体は、樹脂流れによる配向性を持たない熱可塑性エラストマー樹脂で構成されており、かつ前記内壁形状に呼応する対称形状の粗面にて当該内壁に合着された合着部を有することを特徴とする医療用キャップの発明である。

更に前記医療用キャップの前記外枠体が、樹脂流れによる配向性を持たない合成樹脂で構成されていれば更に好ましい。

中でも前記外枠体内壁の実表面積が、当該内壁の見かけ表面積の１．２倍以上である医療用キャップであることが好ましい。

更に前記医療用キャップはそれを用いた輸液ボトルで大きな効果を発揮する。

本発明の医療用キャップは、外枠体の内壁には、栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれかを有するか若しくは粗面を有しており、かつ栓体はゲートマークを残さないコンプレッション成型にて成型して合着されているから、栓体が外枠体に引っ掛かることにより両者が外れにくくなるという効果がある。

更に両者の接触表面積増大による密着性増大効果を相乗的に得ることができる。またコンプレッション成型法によって圧縮力で成型するため、外枠体と栓体が異種の樹脂成分であり、かつその界面形状が複雑形状であっても、歪みや反りが小さいので、両者は剥離しにくくなる。特にこれら効果は両者の接触面を粗面として両者の接触面積を増加させたときに、更に大きな効果として得ることができる。かかる発明の効果は、本発明の医療用キャップを用いた薬液ボトルや輸液ボトル等で、その密閉性を更に向上させることができるという利点となる。

本発明のキャップは、外枠体１と、外枠体１の内側で外枠体に保持されている栓体２とからなる。当該外枠体の内壁１１と、栓体の外壁側面部の内壁１１接触部位である合着部とは、コンプレッション成型されることで合着される。図１は、かかる本発明のキャップの様態を模式的に示したものである。図1(a)はキャップの上部からの観察図、図1(b)はキャップの断面側面図、図1(c)はキャップの下部からの観察図である。図１の外枠体内壁１１（栓体側から見れば合着部でもある。以下同じ。）ののこぎり刃状に示した部分は、内壁１１に凹部または凸部が存在していること、または内壁１１が粗面であることを模式的に示したものである。

外枠体１は合成樹脂で作製することができる。外枠体１１を作製する合成樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ樹脂等従来医療用に用いられている樹脂が好ましいが、これらに限られるものではない。

栓体２は薬液等を取り出す際に針を刺す部位であるので、ゴムまたはエラストマー樹脂を用いて作製することができる。なかでも製造コストの面等から熱可塑性エラストマー樹脂が好適である。熱可塑性エラストマー樹脂の例としては、オレフィン系、スチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニール系、ポリブタジエン系などのエラストマー樹脂を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。

栓体２は外枠体１成型後、コンプレッション成型法によってエラストマー樹脂原料インゴットを圧縮して成型される。このため外枠体１の内壁１１と接触する栓体２の合着部は、このコンプレッション成型の圧縮力により、内壁の凹凸形状や粗面形状に呼応する対称形状で成型されることになる。

本発明のコンプレッション成型によるキャップでは、射出成型法による製品と比較して、以下の利点がある。すなわちコンプレッション成型法による製品では、樹脂を圧縮力で成型するため、射出成型による製品に見られるような樹脂流れによる配向性がない。射出成型によって樹脂流れによる配向性の大きな樹脂を用いた製品では、成型時の温度から常温まで冷却した場合に、反りや歪みの原因となる場合がある。すなわち、コンプレッション成型ではかかる反りや歪みの要因を排除することができる。ただし、コンプレッション成型では樹脂流れによる配向性はないが、樹脂成分の圧縮による配向性が若干認められる。しかし圧縮による配向性は、樹脂流れによる配向性に比較して非常に弱いため、当該配向性が製品に与える影響はほとんどない。

また、コンプレッション成型による製品では、射出成型で見られる樹脂流れの合流点であるウエルドと呼ばれる特異的に層を形成する部分は存在しない。ウエルドは射出された樹脂が最終的に集まる部位である。つまりウエルド部分の樹脂は、射出口からウエルドを形成するまでの間に冷却を受けるので表面の固化が始まった状態になっている。このような表面を持つ樹脂どうしが集まって接触しても、お互いに十分溶融しあわないので、ウエルド部分では内部歪みが生じやすくなる。かかるウエルド部分が外枠体１と栓体２の界面に生じた場合、両者の密着性が低下し、界面での剥離が生じやすくなる。すなわちかかるウエルド部分が生じないコンプレッション成型によるキャップでは、製品として安定した強度性能を得ることができる。

上記効果を得るため、キャップのうち少なくとも栓体２がコンプレッション成型により成型されることが望ましい。栓体２は成型時において、外枠体内壁１１の形状に合わせて外壁側面部に合着部が形成されるため、当該形状作成工程において圧縮力によるコンプレッション成型法を用いることが合理的だからである。更に外枠体１もコンプレッション成型によりゲートマークのない部品とすることは、連続成型によるコストメリットという点からも更に好ましい。特に本発明のキャップのように、外枠体１と栓体２で、異なった種類の樹脂が用いられている場合、それぞれの樹脂によって、歪みや反りの大きさや方向が異なり、両者の接触界面において剥離が生じやすい。このため外枠体１、栓体２ともに樹脂流れによる配向性が少なく、ウエルドのない部品を用いることが、両者の界面における剥離防止に、より効果的である。

なお、コンプレッション成型した部品・製品では、射出成型法によって成型した部品・製品で不可避に発生するゲートマークが存在しない。ここでゲートマークとは射出成型法で成型した製品上に存在する樹脂の射出跡のこという。すなわち、当該ゲートマークの有無を判断することにより、その製品の成型法は射出成型法によるものか否かの特定が可能となる。

外枠体内壁１１は、平面ではなく、栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれかが存在していることが必要である。このような形状にした場合に、栓体２が外枠体１に引っかかりやすくなる。これにより栓体２に針を抜き差しした場合でも栓体２が外枠体１から外れにくくなる効果が得られる。本発明ではかかる効果に加えて、当該凹部や凸部の存在により、両者の接触面積が増大することで外枠体１と栓体２の密着性が更に向上するという効果も得られる。外枠体内壁１１に設ける凹部または凸部の形状、数、大きさは、特に制限されないが、かかる凹部や凸部が内壁１１に多ければ多いほど引っかかり効果や表面積増大効果が得られるので好ましい。

図２〜図６は、本発明のキャップの内壁１１に、凹部や凸部を設けたキャップの具体的な例示であるが、これらに限られるものではない。図２〜６の(a)はキャップの上部からの観察図、(b)はキャップの断面側面図である。図２は内壁１１の円周方向に渡って、外枠体１が略三角形状の突起を有しており、栓体２に突き刺さっているものである。図３は、外枠体１に内壁１１円周上４箇所にかぎ状の突起物を有しているものである。図４は円周方向から見て、内壁１１が凸部を形成しているものである。図５は外枠体１に内壁１１の円周上２箇所に凹部及び凸部を有しているものである。図６は、内壁１１が垂直方向中央部に向かって円周が小さくなる形状とすることにより、内壁１１に凸部を形成したものである。また、図２〜６で例示したような形状を複合して設けることもできる。

或いは、外枠体内壁１１の少なくともその一部を粗面としてもよい。すなわち内壁１１に上記凹部や凸部が小さな形状で多数点在している状態を粗面と見ることもできる。従って内壁１１の全面を粗面化した場合が最も効果的ではあるが、内壁１１の一部を粗面化しても本発明の一定の効果を得ることができる。また粗面化した内壁１１に、更に凹部や凸を設けてもよい。

中でも上記粗面は、内壁の実表面積が、当該内壁の見かけ表面積の１．２倍以上であることが好ましい。更に見かけ面積の２．２倍以上であればなお好ましい。ここで見かけ表面積とは、内壁１１の粗面部分が全て平滑面であったとした場合の表面積である。実表面積が、見かけ表面積の１，２倍以上であるということは、外枠体１と栓体２の接触している面積が、接触面が平滑面であった場合の１．２倍以上ということになるので、かかる表面積効果による両者の密着性向上に大きな効果をもたらすことになる。

また外枠体１にはフランジ３を設けることができる。フランジ３を設けることで輸液ボトル等に一体化させる際の融着樹脂の供給源となるため、ボトルへの取り付けが容易となる。フランジ３は、外枠体１と一体として成形することが好ましい。

また本発明のキャップに栓体上部にプルトップ等の封止体を設けても差し支えない。更に栓体表面に、針を刺すべき部位を示す刻印等を設けても差し支えない。

本発明の医療用キャップは、密閉性を要求される薬液ボトルや輸液ボトルのキャップとしての用途の他にも、薬瓶、採血瓶等医療分野に用いられる容器のキャップとしても用いることができる。

本発明の医療用キャップの模式図である。(a)はキャップの上部からの観察図である。(b)はキャップの断面側面図である。(c)はキャップの下部からの観察図である。 外枠体内壁形状の例示図である。(a)はキャップの上部からの観察図である。(b)はキャップの断面側面図である。 外枠体内壁形状の別の例示図である。(a)はキャップの上部からの観察図である。(b)はキャップの断面側面図である。 外枠体内壁形状の別の例示図である。(a)はキャップの上部からの観察図である。(b)はキャップの断面側面図である。 外枠体内壁形状の別の例示図である。(a)はキャップの上部からの観察図である。(b)はキャップの断面側面図である。 外枠体内壁形状の別の例示図である。(a)はキャップの上部からの観察図である。(b)はキャップの断面側面図である。

符号の説明

１ 外枠体
１１ 外枠体内壁（栓体合着部）
１２ 内壁形状凹凸の具体例
２ 栓体
３ フランジ

Claims (8)

1. 合成樹脂製の外枠体と熱可塑性エラストマー樹脂製の栓体とを備えた医療用キャップであって、
   前記外枠体の内壁には、栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれかを有し、前記栓体には、前記外枠体の内壁形状に呼応する対称形状にて当該内壁に合着された合着部を有しており、
   かつ、前記栓体が、前記外枠体に融着されたコンプレッション成形体によって構成されていることを特徴とする医療用キャップ。
2. 外枠体と栓体を備えた医療用キャップであって、
   前記外枠体の内壁には、栓体側に突出する凸部または反栓体側に凹む凹部の少なくともいずれかを有し、
   前記栓体は、樹脂流れによる配向性を持たない熱可塑性エラストマー樹脂で構成されており、かつ前記外枠体の内壁形状に呼応する対称形状にて当該内壁に合着された合着部を有することを特徴とする医療用キャップ。
3. 合成樹脂の外枠体と熱可塑性エラストマー樹脂の栓体を備えた医療用キャップであって、
   前記外枠体の内壁は、少なくともその一部が粗面であり、前記栓体には、前記内壁形状に呼応する対称形状の粗面にて当該内壁に合着された合着部を有しており、
   かつ、前記栓体が、前記外枠体に融着されたコンプレッション成形体によって構成されていることを特徴とする医療用キャップ。
4. 前記外枠体がコンプレッション成型により成型されたことを特徴とする請求項１または３に記載の医療用キャップ。
5. 外枠体と栓体を備えた医療用キャップであって、
   前記外枠体の内壁は、少なくともその一部が粗面であり、
   前記栓体は、樹脂流れによる配向性を持たない熱可塑性エラストマー樹脂で構成されており、かつ前記内壁形状に呼応する対称形状の粗面にて当該内壁に合着された合着部を有することを特徴とする医療用キャップ。
6. 前記医療用キャップの前記外枠体が、樹脂流れによる配向性を持たない合成樹脂で構成されていることを特徴とする請求項２または５に記載の医療用キャップ。
7. 前記外枠体内壁の実表面積が、当該内壁の見かけ表面積の１．２倍以上である請求項１乃至６のいずれかの項に記載された医療用キャップ。
8. 請求項１乃至７のいずれかの項に記載された医療用キャップを用いた輸液ボトル。

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