JP3005145B2 - 医療用に使用されるプラスチック製の穿刺針 - Google Patents

医療用に使用されるプラスチック製の穿刺針

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JP3005145B2
JP3005145B2 JP5240690A JP24069093A JP3005145B2 JP 3005145 B2 JP3005145 B2 JP 3005145B2 JP 5240690 A JP5240690 A JP 5240690A JP 24069093 A JP24069093 A JP 24069093A JP 3005145 B2 JP3005145 B2 JP 3005145B2
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polypropylene resin
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医療用に使用されるプ
ラスチック製の穿刺針に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチック製の穿刺針は、金属製の穿
刺針にない優れた特長がある。プラスチック製の穿刺針
は、焼却することによって簡単に廃棄できる。また、看
護婦が誤って怪我をするのを防止できる。また、ゴム栓
に挿通したときに、ゴムの一部が切断されて輸液に混入
する欠点であるコアリングを解消できる。さらに、プラ
スチック製の穿刺針は、他の部分と一体成形して簡単に
多量生産できる特長もある。
【0003】このような特長から、輸液に薬剤を混合す
るために、プラスチック製の穿刺針が多用されている。
プラスチック製の穿刺針は、ゴム栓に挿通するときに変
形しない剛性が要求される。このことを実現する穿刺針
として、ABS樹脂を射出成形した穿刺針が開発されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ABS
製の穿刺針は下記の欠点がある。 耐熱性に乏しいの
で加熱殺菌できない。 加熱殺菌に代わって、エチレンオキサイド殺菌する
と、エチレンオキサイドガスが吸着され、これを除去す
ることが難しい。 成形するときに樹脂焼けがでるので、成形金型にガ
ス抜き孔を必要とし、生産性が悪いうえに、ねり込み異
物の発生率が高くなる。 ABS樹脂はシアノ基を含むので、焼却して廃棄す
るときに、有毒の青酸ガスや窒素酸化物が発生する虞が
ある。 耐酸性と耐アルカリ性が充分でない。
【0005】この欠点を解消するために、熱可塑性樹脂
にガラス繊維を混合して成形する穿刺針が開発されてい
る(特公平2−5429号公報)。この公報に記載され
る穿刺針は、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン
樹脂にガラス繊維を混合して射出成形したものである。
しかしながら、この穿刺針を医療用に使用すると下記の
欠点がある。
【0006】 ガラス繊維をポリプロピレン樹脂に均
一に分散するために、ガラス繊維をコーティングする親
和剤が、薬液中に溶出する虞がある。 ガラス繊維を
均一に混合して、針状に成形するので、簡単に成形でき
ず、更に成形機の消耗も早く、製造コストが高くなる欠
点がある。 焼却して廃棄すると、ガラス繊維が焼却
されずに残ってしまう欠点がある。
【0007】本発明は、従来のプラスチック製穿刺針が
有するこれ等の欠点を解決することを目的に開発された
ものである。本発明の重要な目的は、簡単かつ容易に、
しかも安価に多量生産できる医療用の穿刺針を提供する
ことにある。また、本発明の他の重要な目的は、充分な
剛性を有すると共に、加熱殺菌して滅菌できる医療用の
プラスチック製穿刺針を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の医療用に使用さ
れるプラスチック製の穿刺針は、前述の目的を達成する
ために下記の構成を備える。医療用の穿刺針は、熱可塑
性のプラスチックを針状に射出成形したものである。成
形に使用する熱可塑性プラスチックには、n−ヘキサン
不溶分の立体規則性度を98%以上とし、曲げ初期弾性
率を24,000kg/cm以上とし、さらに、ロッ
クウェル硬度(Rスケール)108以上のポリプロピレ
ン樹脂を使用する。
【0009】ポリプロピレン樹脂のn−ヘキサン不溶分
の立体規則性度を98%以上とするのは、これ以下では
充分な剛性を持たせることができないからである。さら
、ポリプロピレン樹脂の曲げ初期弾性率は24,00
0kg/cm以上、ロックウェル硬度(Rスケール)
を108以上としてより剛性を高くする。
【0010】さらに、ポリプロピレン樹脂は、結晶化度
を70%以上とし、しかも、数平均分子量(Mn)に対
する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)を8以
上とすることにより、さらに剛性を高くする。
【0011】一般の用途に使用される従来のポリプロピ
レン樹脂のn−ヘキサン不溶分の立体規則性度は97%
以下であり、曲げ初期弾性率はたかだか17,000k
g/cmである。本発明のプラスチック製の穿刺針
は、立体規則性度を特定の範囲に限定したポリプロピレ
ン樹脂を使用して、ポリプロピレン樹脂の曲げ初期弾性
率と、ロックウェル硬度(Rスケール)とを特定する。
【0012】n−ヘキサン不溶分の立体規則性度とは、
ポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタ
クチック分率であって、13C−NMR法で測定でき
る。アイソタクチック分率とは、プロピレンモノマー単
位が、5個連続してアイソタクチック結合したプロピレ
ンモノマー単位の分率を意味する。
【0013】
【作用】本発明のプラスチック製の穿刺針は、従来のよ
うに、ガラス繊維を埋設することなく、特定のポリプロ
ピレン樹脂を射出成形して、剛性の高い針状となる。本
発明の穿刺針の射出成形に使用するプラスチックは、ガ
ラス繊維を使用しないで成形品を硬くするために、ポリ
プロピレン樹脂としては極めて特異なものである。成形
に使用するポリプロピレン樹脂は、立体規則性度を98
%以上とし、曲げ初期弾性率を24,000kg/cm
以上、ロックウェル硬度(Rスケール)を108以上
とするものである。このポリプロピレン樹脂を射出成形
して成形される穿刺針は、従来のようにガラス繊維を混
合しないで、充分な剛性にできるので、通常のプラスチ
ックと同じように成形して、能率よく、しかも安価に多
量生産できる特長がある。また、使用後に焼却して廃棄
するときに、ガラス繊維が残ることがなく、完全に焼却
できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するためのプラスチック製の穿刺針を例示する
ものであって、本発明は、医療用に使用するプラスチッ
ク製の穿刺針を下記のものに特定するもではない。
【0015】本発明の医療用に使用されるプラスチック
製の穿刺針は、独のポリプロピレン樹脂を射出成形し
て製造される。使用するポリプロピレン樹脂は、n−ヘ
キサン不溶分の立体規則性度を98%以上とし、曲げ初
期弾性率を24,000kg/cm以上、ロックウェ
ル硬度(Rスケール)を108以上とするものである。
この物性のポリプロピレン樹脂は、例えば、特公平2−
33047号公報に記載される方法で製造される。た
だ、本発明は、n−ヘキサン不溶分の立体規則性度を9
8%以上とし、曲げ初期弾性率を24,000kg/c
以上、ロックウェル硬度(Rスケール)を108
上とするポリプロピレン樹脂の製造方法を特定するもの
でない。したがって、これから開発される方法で製造さ
れるポリプロピレン樹脂であって、前記の物性を満足す
る全てのものが使用できる。
【0016】図1はポリプロピレン樹脂の立体規則性度
に対する曲げ初期弾性率を示すグラフである。ポリプロ
ピレン樹脂は、立体規則性度によって曲げ初期弾性率が
変化する。図1は、Mw/Mnが4〜6であり、核剤を
添加していないポリプロピレン樹脂の特性を示してい
る。このグラフは、立体規則性度を98%まで高めたポ
リプロピレン樹脂の曲げ初期弾性率が、約23,500
kg/cmとなることを示している。尚、図1に示す
特性のポリプロピレン樹脂は更に後述する様に、Mw/
Mnを高くして、また結晶化度を高くして曲げ初期弾性
率をより高くすることができる。
【0017】さらに、ポリプロピレン樹脂は、結晶化度
を高くすることによって、曲げ初期弾性率を向上するこ
とができる。ポリプロピレン樹脂は、図2に示すよう
に、立体規則性度を高くするだけでも結晶化度を高くで
きるが、一般には核剤を添加して立体規則性度を高くす
ることが行われる。核剤を添加したポリプロピレン樹脂
は、溶融状態から冷却されて固体状態になるとき、造核
剤により結晶化度が多くなり、結晶サイズを微細化して
剛性を高くする。核剤には、有機系のもの、無機系のも
の及びポリマー系のものがある。有機系の核剤として、
芳香族カルボン酸の金属塩、ソルビトール系誘導体およ
び有機リン酸塩等がある。芳香族カルボン酸の金属塩と
して、例えばAlC2227の化学式で示される
アルミニウムヒドロキシジパラt−ブチルベンゾエート
(Al−PTBBA)がある。ソルビトール系誘導体と
して、DBSと置換DBSがある。DBSは、化学式を
2020とするジベンジリデンソルビトールで
ある。置換DBSには、例えば化学式をC22
24とするジメチルベンジリデンソルビトールがある。
有機リン酸塩として、例えばC2942PNaの
化学式で示される、リン酸2,2−メチレンビス(4,
6−ジ−t−ブチルフェルーニル)ナトリウム(PTB
Na)がある。無機系の核剤として、Mg(Si
10)(OH)の化学式で示される珪酸マグネシウム
であるタルクがある。
【0018】有機系核剤の添加量は、0.01%以上、
好ましくは0.1%以上、最適には約0.3wt%に設
定される。無機系核剤であるタルクの添加量は0.3〜
15wt%、好ましくは1〜10wt%の範囲に調整さ
れる。ポリプロピレン樹脂は、前記の有機系核剤を0.
3wt%添加すると、曲げ初期弾性率が2,000〜
4,000kg/cm高くなり、ロックウェル硬度
(Rスケール)は5〜8高くなる。さらに、無機系核剤
であるタルクは、1.5wt%の添加量で曲げ初期弾性
率を約3,000kg/cm、ロックウェル硬度(R
スケール)を約5高くできる。また、6wt%添加した
場合、曲げ初期弾性率は無添加のものと比較して約8,
000kg/cmも高くなり、ロックウェル硬度(R
スケール)は約5高くなる。
【0019】図3は核剤である置換DBSの添加量に対
する曲げ初期弾性率の変化を示している。この図は、核
剤を添加するにしたがって、ポリプロピレン樹脂の曲げ
初期弾性率が著しく高くなることを示している。核剤を
添加しないときの曲げ初期弾性率が17,000kg/
cmであるポリプロピレン樹脂は、核剤である置換D
BSを0.3wt%添加することにより、曲げ初期弾性
率が約3,000kg/cmも向上される。この向上
効果は、0.3wt%程度で飽和状態となるので、この
ため、ポリプロピレン樹脂の核剤添加量はこの程度の微
量で充分である。一方、ポリマー系核剤は、高融点のポ
リマーを核剤として用いるものであり、その例として、
ポリビニルシクロヘキサン、ポリ3−メチルブテン−1
等が挙げられる。ポリマー系核剤の添加量は、数十〜数
百ppm程度が適当である。
【0020】さらに、ポリプロピレン樹脂を射出成形し
た穿刺針は、Mw/Mnを高くすることによって、剛性
を高くできる。図4は、ポリプロピレン樹脂のMw/M
nを高くして曲げ初期弾性率を向上できる状態を示すグ
ラフである。このグラフは立体規則性度を96%、結晶
化度を65%とするポリプロピレン樹脂の特性を示して
る。ポリプロピレン樹脂のMw/Mnを高くするに
は、ふたつ以上のリアクターで、分子量が異なるポリマ
ーを重合させる方法と、図5に示すように、分子量の異
なるふたつのポリマーを混合する方法とがある。
【0021】本発明の、医療用に使用されるプラスチッ
ク製の穿刺針は、n−ヘキサン不溶分の立体規則性度9
8%以上とし、さらに、曲げ初期弾性率を24,000
kg /cm 以上、ロックウェル硬度(Rスケール)を
108以上とするものである。以下、本発明の最適なプ
ラスチック製の穿刺針の製造方法を例示する。
【0022】[実施例1] ポリプロピレン樹脂を射出成形して、図6に示す形状の
両頭針である穿刺針1を製造する。この図に示す穿刺針
1は、図7に示すように、輸液容器2にバイアル瓶3を
連結するときに使用される。ただ、本発明は、穿刺針の
形状を特定するものでない。たとえば、図8と図9に示
すように、鍔4の両端に針5を一体成形した穿刺針6と
することもできる。
【0023】穿刺針の射出成形に使用するポリプロピレ
ン樹脂には、n−ヘキサン不溶分の立体規則性度が98
%、Mw/Mnが8〜12、MFRが10g/10mi
nであるホモポリプロピレン(三井石油化学工業株式会
社製−ハイポールCJ−700)を使用する。このポリ
プロピレンは、核剤として、ポリ3−メチルブテン−1
が約200ppm添加されている。
【0024】上記ポリプロピレン樹脂を射出成形するこ
とにより得られる穿刺針は、n−ヘキサン不溶分の立体
規則性度が98%、結晶化度が70%、曲げ初期弾性率
が25,000kg/cm、ロックウェル硬度(Rス
ケール)が110となる。この穿刺針は、121℃で3
0分、高圧蒸気滅菌しても、変形は全く認められなかっ
た。さらに、この穿刺針を、輸液容器2のゴム栓や抗生
物質バイアル瓶3のゴム栓に数回突刺したが、突刺する
操作に何ら支障はなく、変形は全く認められなかった。
さらに、この穿刺針を、日本薬局方に基づく溶出試験等
に供したところ、全ての試験において、基準をクリアー
し、満足できるものであった。さらに、簡単にしかも完
全に焼却できた。
【0025】[比較例] 下記のポリプロピレン樹脂を使用する以外、実施例1と
同様にしてプラスチック製の穿刺針を試作した。ポリプ
ロピレン樹脂には、n−ヘキサン不溶分の立体規則性度
が96%、Mw/Mnが4〜6の範囲にあるものを使用
した。尚、このポリプロピレン樹脂には核剤を添加しな
かった。
【0026】試作された穿刺針は、結晶化度が67%、
曲げ初期弾性率が17,000kg/cm、ロックウ
ェル硬度(Rスケール)が100であった。この穿刺針
は、121℃で30分、高圧蒸気滅菌すると、変形して
使用できなくなった。また、剛性が不充分でゴム栓に繰
り返し突刺すことは困難であった。
【0027】
【発明の効果】本発明の医療用に使用されるプラスチッ
ク製の穿刺針は、従来のようにガラス繊維を埋設するこ
となく、穿刺針として充分な剛性を備える。それは、本
発明の穿刺針が、射出成形の原料樹脂に、n−ヘキサン
不溶分の立体規則性度を98%以上とする特定のポリプ
ロピレン樹脂を使用するからである。n−ヘキサン不溶
分の立体規則性度を98%以上とする特別のポリプロピ
レン樹脂は、たとえば、核剤を添加して結晶化度を高く
しあるいは、Mw/Mnを高くすることによって、曲げ
初期弾性率とロックウェル硬度とを更に高くできる。こ
のようにして穿刺針として充分な剛性に調整される本発
明の穿刺針は、金属針の欠点を解消できるのは言うにお
よばず、従来からプラスチック製の穿刺針として使用さ
れているABS樹脂製穿刺針やガラス繊維で補強した穿
刺針の欠点を理想的な状態で解消できる。すなわち、本
発明の穿刺針は、優れた耐熱性があるので、エチレンオ
キサイドガス等を使用することなく、加熱殺菌して、簡
単かつ容易に、しかも確実に滅菌できる特長がある。さ
らに、成形するときにABS樹脂のように、有毒ガスが
発生せず、さらに、ガラス繊維を混合し、これを均一に
分散して埋設する必要もなく、通常のポリプロピレン樹
脂と同様に、簡単かつ容易に、しかも能率よく安価に多
量生産できる特長がある。さらにまた、使用後に焼却し
て廃棄することにより、ガラス等が残存することなく、
完全に焼失できる特長もある。以上のように、本発明の
プラスチック製の穿刺針は、従来の穿刺針としての欠点
を解消できる優れた物性を有し、しかも低コストに多量
生産でき正に理想的な特長を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】n−ヘキサン不溶分の立体規則性度に対する曲
げ初期弾性率を示すグラフ
【図2】n−ヘキサン不溶分の立体規則性度に対する結
晶化度を示すグラフ
【図3】核剤の添加量に対する曲げ初期弾性率の変化を
示すグラフ
【図4】Mw/Mnに対する曲げ初期弾性率の変化を示
すグラフ
【図5】分子量が異なるポリマーを混合してMw/Mn
を高くする状態を示すグラフ
【図6】本発明の穿刺針の一例を示す断面図
【図7】図6に示す穿刺針の使用状態の具体例を示す断
面図
【図8】本発明の他の形状の穿刺針の正面図
【図9】図8に示す穿刺針の一部断面側面図
【符号の説明】
1…穿刺針 2…輸液容器 3…バイアル瓶 4…鍔 5…針 6…穿刺針
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61J 1/20 A61L 15/00 - 33/00 C08F 110/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性のプラスチックでもって針状に
    射出成形された医療用の穿刺針において、 熱可塑性プラスチックに、n−ヘキサン不溶分の立体規
    則性度が98%以上、曲げ初期弾性率が24,000
    g/cm以上、ロックウェル硬度(Rスケール)10
    以上、結晶化度が70%以上、数平均分子量に対する
    重量平均分子量の比が8以上のポリプロピレン樹脂を使
    用することを特長とする医療用に使用されるプラスチッ
    ク製の穿刺針。
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