JP2016084141A - 中空針が貫通可能な密封栓および該密封栓を備えた容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、中空針を貫通させて容器の内容物を取り出す際の異物混入や針孔詰まりなどの問題点を解決し、さらに簡便に廃棄を実現できる密封栓および該密封栓を備えた容器を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、中空針が貫通可能な刺通部を有する密封栓であって、刺通部が難せん断性材料からなる、前記密封栓に関し、とくに、容器本体および開口部からなる容器を密封するための密封栓であって、刺通部を含む天板および該天板から垂下する側壁部を有し、側壁部が容器の開口部に螺合または嵌合することによって容器を密封する、前記密封栓、並びに、これら密封栓を備えた容器に関する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中空針を貫通させて容器の内容物を取り出すことができるように、中空針が貫通可能な密封栓および該密封栓を備えた容器に関する。

従来から、容器の密封栓に注射針など中空針を貫通させ、かかる中空針を介して容器に液体を出し入れすることが、例えば、無菌液体培地用容器、医薬品用バイアル、プリンター用インクカートリッジなど、種々の容器において行われている（特許文献１〜６）。ゴム材や樹脂材の密封栓に中空針を刺すと、中空針によって削り取られたゴムや樹脂が容器内の液体に混入してしまうなどの問題が生じている（特許文献１および２）。

また、無菌試験用液体培地に使用する容器（例えば、Steritest（商標）（Millipore Corporation））などの場合、ポンプにより吸引して液体培地を取り出すための中空針と、外気を取り入れて容器内が減圧になることを防ぐための中空針との２本の中空針を同時に密封栓に刺し込む必要があり、複数の中空針を貫通させることができる耐久性が求められていた。

特開２００９−１９６６６６号公報 特開２００９−２３４６５９号公報 特開２００１−１１４３３９号公報 特開平６−１６９９７１号公報 特開平１１−３３２９５６号公報 特開２０１３−１０７６９２号公報

本発明は、中空針を貫通させて容器の内容物を取り出す際の異物混入や針孔詰まりなどの問題点を解決し得る密封栓および該密封栓を備えた容器を提供することを課題とした。

本発明者の知る限り、当該技術分野において、上記の異物混入や針孔詰まりなどの問題を回避する目的において、どのような物性を有する材料がこれに適するかについてこれまで何ら検討されていない。このような中、本発明者は、このような問題を解決し、より高性能でより使用性のよい容器の密封栓を提供するために鋭意研究を重ねる中で、材料の難せん断性に着目し、中空針を刺し込んで用いる密封栓の材料の選択として難せん断性の材料を用いることによって、異物混入の問題や針孔詰まりの問題が生じないとの知見を得、さらに研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、以下に関する。
［１］中空針が貫通可能な刺通部を有する密封栓であって、刺通部が難せん断性材料からなる、前記密封栓。
［２］難せん断性材料が、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である、前記［１］に記載の密封栓。
［３］容器本体および開口部からなる容器を密封するための密封栓であって、刺通部を含む天板および該天板から垂下する側壁部を有し、側壁部が容器の開口部に螺合または嵌合することによって容器を密封する、前記［１］または［２］に記載の密封栓。
［４］一体成型されてなる、前記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の密封栓。
［５］天板の内側に、中空針が貫通可能な内蓋をさらに備えた、前記［１］〜［４］のいずれか一項に記載の密封栓。
［６］天板の外側表面が平面状であり、内側表面に刺通部となる凹部を有し、天板と内蓋との間に空隙を有する、前記［５］に記載の密封栓。
［７］刺通部の厚さが、０．１〜１．５ｍｍである、前記［６］に記載の密封栓。
［８］空隙の幅が、０．３〜４．５ｍｍである、前記［７］に記載の密封栓。
［９］前記［１］〜［８］のいずれか一項に記載の密封栓によって、液密および／または気密に密封された容器。
［１０］無菌液体培地用である、前記［９］に記載の容器。
［１１］樹脂製である、前記［９］または［１０］に記載の容器。

密封栓の刺通部を難せん断性材料で製造することにより、刺通部を貫通した中空針によって前記材料が削り取られて分断され、破片が生じることがないため、容器の内容物に異物（密封栓の破片）が混入することも、中空針の針孔に破片が詰まることもない。難せん断性を有し、かつ、適度な延伸性を有する材料を用いることで、異物混入や針孔詰まりをさらに効果的に防止することができる。

さらに密封栓の内側に内蓋（板状のパッキン等）を備えた場合は、容器を転置した場合などにおいて液漏れを効果的に防止できる。密封栓の刺通部と内蓋との間に空隙を設けることによって、中空針が密封栓を貫通する際に、内蓋による干渉を防ぐことができる。

図１は、本発明の密封栓の一実施態様を示す写真図である。 図２は、本発明の密封栓の中央断面を示す模式図である。 図３は、本発明の密封栓に中空針を貫通させた状態を示す写真図である。 図４は、本発明の密封栓に中空針を抜き差しした後の状態を示す写真図である。

本発明の密封栓は、中空針が貫通可能な難せん断性材料からなる刺通部を有する。本発明の密封栓に用いることができる難せん断性材料は、中空針を刺したときに、針先が侵入することができるが、せん断性が悪いことから、針孔の周囲による打ち抜きのような破断が起きず、中空針によって削られた材料が破片となることがない材料である。

難せん断性材料は、難せん断性があれば特に限定されないが、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ナイロン（ＰＡ）が挙げられる。難せん断性に加え、適度な延伸性を有するとの観点から、好適なものとして、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が挙げられる。直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、典型的には、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、メタロセンＰＥなど、種々の密度のＬＬＤＰＥを用いることができる。

本発明の密封栓は、典型的には、密封する容器の開口部の形状に対応する形状をしており、刺通部を含む天板および該天板から垂下する側壁部を有し、側壁部が容器の開口部に螺合または嵌合することによって容器を密封する。密封栓は、中空針を刺し込む刺通部が難せん断性材料であればよく、典型的には天板の中央に刺通部が設けられている。本発明の密封栓は、複数部材を組み合わせて用いることが必ずしも必要ではなく、一体成型により製造することができる。このように一体成型することによって、材質の異なる複数の部材を分別して廃棄するようなことがなく、簡便な廃棄が可能になる。

本発明の密封栓は一態様において、天板の内側に、板状のパッキン等の内蓋を備えていてもよい。内蓋は、密封栓に接着剤等により保持させることができるが、例えば、接着剤等を使わず、密封栓の側壁内側にある小さな凸部によって保持させることができる。作業性や貫通の干渉を考慮すると、内蓋として板状のパッキンを使用する場合は、接着剤等を使わずに、側壁内側の凸部によって保持することが好ましい。

内蓋としては、液密および／または気密に密封するとの観点から、板状のパッキンが選択され得る。板状のパッキンは、中空針が貫通することができる。パッキンの材質としては、特に限定されないが、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、一般的なエラストマーなどのゴム材を用いることができ、とくに、容器の口との密着性、針刺し時の密閉性、気密性や液密性を確保できるという観点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。また内蓋を、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などの密封栓と同じ材質で形成する場合、密封栓全体を一体成型することができる。

本発明の密封栓は一態様において、典型的には天板の中央部に他の部分よりも薄肉にし、かかる薄肉部分を刺通部とすることができる。中空針を刺す目的においては、天板の中央部である必要はなく、さらに複数設けることもできる。薄肉部分は、天板の内外の両側が凹部となる態様、天板の外側表面が平面状であり、内側表面が凹部となる態様、天板の内側表面が平面状であり、外側表面が凹部となる態様のいずれによっても形成することができる。なかでも、天板の外側表面が平面状であり、内側表面に刺通部となる凹部を有している態様が好ましい。かかる態様とすることによって、天板と内蓋との間に空隙を設けることができる。かかる空隙を確保するために、天板に凸部を設けることも可能である。

本発明の密封栓に貫通させ得る中空針は、一般的に用いられている注射針（シリンジ針）であれば特に限定されない。中空針の太さは、典型的には、０．５〜２．０ｍｍであり、好ましくは、１．０〜１．７ｍｍである。

刺通部の厚さは、難せん断性材料の種類に応じて適宜調整することが可能であるが、例えば、ＬＬＤＰＥを用いる場合においては、中空針の刺しやすさの観点から、０．１〜１．５ｍｍであることが好ましく、内蓋との適度な空隙を設けることや、刺した中空針の保持力、延伸性等を考慮すると、０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。

天板と内蓋との間に空隙がない場合、中空針を刺した際に、内蓋が押し出されて内蓋が外れたり、針が刺しにくくなったり、内蓋が干渉して天板の素材や内蓋の素材が針孔に詰まるおそれがあるが、空隙を設けることによって、中空針を刺通部に刺した際に、天板の素材が引き伸ばされても、針先から素材が逃れる空間が確保され、中空針の針孔に天板の素材が詰まりにくくなる。ただし、内蓋に柔軟性に富むゴム材を用い、内蓋が自由に動き、干渉しない様であれば空隙を設けなくてもよい。

天板と内蓋との間の空隙の幅は、この空間は、針先から素材が逃れる程度であれば、特に限定されないが、例えば、密封栓の天板の素材がＬＬＤＰＥであって、刺通部の厚さが０．１〜１．５ｍｍである場合は、０．３〜４．５ｍｍ程度であり、厚さが０．５ｍｍ程度である場合には１．５ｍｍ程度であればよく、刺通部の厚さの約３倍程度の空隙の幅が確保されることが好ましい。

また、内蓋の厚さは、内蓋の材料の種類に応じて適宜調整することが可能であるが、容器の口との密着性や、針刺し時の密閉、気密性の確保、中空針の保持力、および針の刺しやすさ等の観点から、好ましくは０．１〜３．０ｍｍであり、さらに好ましくは０．５〜２．０ｍｍである。

本発明の密封栓によって、容器を液密および／または気密に密封することができる。このように密封する容器は、容器の密封栓に注射針など中空針を貫通させ、かかる中空針を介して容器に液体を出し入れする容器であれば、その用途は特に限定されない。本発明の密封栓を備えた容器は、例えば、液体培地用容器、医薬品用バイアル、プリンター用インクカートリッジなどに用いることができる。本発明の容器は、特に液体培地用容器として用いた場合に優れている。すなわち、本発明の容器は、容器を逆さにした場合や、容器内部から圧力がかかった場合であっても、中空針が抜け落ちることがなく、密封栓と内蓋（板状のパッキン等）において保持される。

本発明の容器は、容器本体が変形可能で、密閉性があり、一定程度の保形性があれば特に限定されないが、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の単層もしくは複層の樹脂や、アルミニウム等を用いることが好ましい。容器に樹脂素材等を用いることで、ガラスに比べて破損の可能性が低くなるうえ、軽量化することができるため、操作性が向上する。さらに、収納や輸送する際にも緩衝剤が基本的に不要となるため、取り扱いが容易になる。また、本発明の密封栓が金属を用いず樹脂製であることから、容器本体を樹脂製とすることによって、廃棄する際に、分別の負担がなくなる。

一般に、ガラス容器の液体培地を使用する際には、送液用の管と、フィルターが装着された圧力を調整するための管を装着し、吸引ポンプを用いて、液体培地を移送するが、樹脂製の素材の容器によれば、容器が変形可能であるため、圧力を調整するための管を装着する必要がなく、送液用の管さえあれば、吸引ポンプのみにより液体培地を移送することができる。したがって、かかる態様によれば、本発明の容器は、特殊な管を用いることなく、単純な機構で液体培地の移送を行うことができる。また、液体培地を移送する際には、前記のように吸引ポンプにより移送するため、基本的に容器内は減圧となる。そのため、密封栓に刺さった針が液体培地の移送中に抜けにくい。

容器に樹脂素材を用いた場合、吸引ポンプを用いることなく、容器をつぶすことで、液体培地を圧送することもできるが、圧送によると、針の保持力が弱い通常の密封栓では外れる可能性が高い。しかし、本発明には難せん断性の密封栓や密着性の高い内蓋を用いており、通常の密封栓に用いられている素材よりも針の保持力が高いため、圧送によっても、密封栓から針が外れにくい。したがって、本発明の容器と密封栓を用いることで、特殊な管や、吸引ポンプを用いなくても、送液が可能となるため、操作性が向上するとともに、コストの大幅な削減につながる。また、廃棄の際にも分別の必要はなくなり、手間を省くことができる。

以下、本発明について図面に基づいて、さらに詳細に説明を加えるが、本発明は、これらの実施態様に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

図１は、本発明の密封栓１の一態様を示す。密封栓１は、中空針を刺し込みやすく薄肉上になった刺通部２（図１において白みがかった部分）を有する天板３と、該天板３から円筒状に垂れ下った側壁部４が設けられている。側壁部４は、内側は容器の開口部に螺合または嵌合可能な構造となっている。

図２は、図１に示す本発明の密封栓１の中央断面を示す図である。密封栓１の内側に内蓋５が備えている。かかる内蓋５は側壁部４に設けられた凸部６で保持されている。天板３は、外側表面が平面上であり、内側表面が凹部を有し、かかる凹部が刺通部２となっている。該刺通部２の内側表面と内蓋５の上方表面との間には、空隙７が存在している。かかる空隙７は、中空針を刺通部２に刺した際に、天板３の素材が引き伸ばされても、針先から素材が逃れる空間となる。これにより、天板３の素材が中空針に詰まることがなくなる。

＜刺通試験＞
（１）密封栓の製造
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（品番：２０１００Ｊ、プライムポリマー社製）を密封栓の形状（刺通部の厚さ：０．５ｍｍ、天板の厚さ：２．０ｍｍ）に一体成型し、本発明の密封栓を製造した。

（２）中空針の貫通
前記（１）で製造した密封栓に、中空針を貫通させた（図３）。針の侵入に応じて、ＬＬＤＰＥ樹脂が針を逃げるように削られていたが、針孔に詰まることも、天板から分断して破片になることもなかった。このような状態は、複数回、ベント針を抜き差ししても再現された（図４、同図においては３箇所において針を抜き差しした）。

１ 密封栓
２ 刺通部
３ 天板
４ 側壁部
５ 内蓋
６ 凸部
７ 空隙

Claims (11)

1. 中空針が貫通可能な刺通部を有する密封栓であって、刺通部が難せん断性材料からなる、前記密封栓。
2. 難せん断性材料が、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である、請求項１に記載の密封栓。
3. 容器本体および開口部からなる容器を密封するための密封栓であって、
   刺通部を含む天板および該天板から垂下する側壁部を有し、
   側壁部が容器の開口部に螺合または嵌合することによって容器を密封する、請求項１または２に記載の密封栓。
4. 一体成型されてなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の密封栓。
5. 天板の内側に、中空針が貫通可能な内蓋をさらに備えた、請求項１〜４のいずれか一項に記載の密封栓。
6. 天板の外側表面が平面状であり、内側表面に刺通部となる凹部を有し、天板と内蓋との間に空隙を有する、請求項５に記載の密封栓。
7. 刺通部の厚さが、０．１〜１．５ｍｍである、請求項６に記載の密封栓。
8. 空隙の幅が、０．３〜４．５ｍｍである、請求項７に記載の密封栓。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の密封栓によって、液密および／または気密に密封された容器。
10. 無菌液体培地用である、請求項９に記載の容器。
11. 樹脂製である、請求項９または１０に記載の容器。