JP4530460B2

JP4530460B2 - 医療用栓体

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Publication number: JP4530460B2
Application number: JP2000008933A
Authority: JP
Inventors: 雅仁牧浦; 博志小平
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-01-18
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: JP2001198188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品用容器の口部に適用する栓体、たとえば輸液瓶や輸液バッグとの連結に適した輸液用栓体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品用容器の口部に適用する栓体、特に輸液用の栓体は、通常図１および図２に示すごとく輸液時や針刺し後の自己密閉機能をなすゴム栓３と該ゴム栓３を支持する支持体２とから構成される。ここで支持体２は主にプラスチック等により成形され、輸液瓶、輸液バッグとゴム栓とを連結させる機能を有する。
【０００３】
そして、これらの栓体は、たとえば次の方法で製造される。まず、ゴム栓を成形し、これに該ゴム栓を支持するプラスチック支持体を射出成形し、両者を組合せる。あるいは、射出成形機の金型内にゴム栓、あるいは一部のプラスチック支持体と組付けられたゴム栓をセットして、プラスチック支持体をインサート成形する。ここで、一般的な栓体のゴム栓には、たとえばジエン系ゴム、ブチル系ゴム、ＥＰＤＭ、ＥＰＴ等の一般のゴムが使用され、その成形は予備成形した未加硫のゴムシートを、必要によりプラスチックフィルムでラミネートした後真空プレスでシート状でゴム栓に加硫成形し、このシート状の成形物を打ち抜きプレスにより個々のゴム栓に成形される。
【０００４】
係る医療用容器の口部に適用されるゴム栓は一般のゴム栓と異なり、法令で規定された特性を備えなければならない。特に、最近では、医療用容器に対する厳しい信頼性が要求されている。輸液用栓体としては、薬液への非汚染は当然とし、保管時および注射針の刺入時、栓体からの薬液漏れ防止のため、ゴム栓とプラスチック支持体との接着性、密着性のよいことが要求される。
【０００５】
そして、ゴム栓とプラスチックの支持体の密着性改良に関してはゴム栓とプラスチックの支持体の嵌合部位にリブ等を設けて構造的に密着性を改良するものと、プラスチックの支持体と融着可能なフィルムでゴム栓をラミネートする方法がある。
【０００６】
つまり、輸液用栓体には主にジエン系ゴム栓が使用されており、一方支持体としては主にＰＥ、ＰＰなどのポリオレフィン系樹脂が使用されているが、これらゴム栓とポリオレフィン系樹脂との密着性は十分ではない。このため、プラスチック支持体と融着するプラスチックフィルム、主にポリオレフィン系樹脂フィルムで予めゴム栓をラミネートし、栓体に一体化する時にゴム栓とプラスチック支持体を融着化する方法（特許第２５８２１３４号）が実用化されている。
【０００７】
このように従来の構造的な改善では効果は十分でなく、一方プラスチックフィルムによるラミネートで構成される栓体は、製造工程が複雑であり、製造コストが高くつくという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するものであり、ゴム栓自体の基本特性である針刺し性、再シール性、コアリング性等を具備し、さらにゴム栓と支持体の接着性、密着性を改善することにより、栓体としての密封性および陥没抵抗を向上した栓体、さらには栓体として特殊な形状にする必要がなく、またプラスチックフィルムによるラミネートする必要のない製造コストの安い栓体を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はゴム成分を１００重量部に、エポキシ化スチレン−共役ジエンブロック共重合体、カルボキシル化スチレン−共役ジエンブロック共重合体または水酸基含有スチレン−共役ジエンブロック共重合体、および/またはエポキシ化水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体、カルボキシル化水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体、または水酸基含有の水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体の１種以上の熱可塑性エラストマーを３〜３０重量部混合したゴム組成物を加硫成形してなるゴム栓をポリオレフィン系樹脂よりなる支持体に組合せてなる医療用栓体である。
【００１０】
また他の発明はゴム栓を、（メタ）アクリル酸または（メタ）アクリル酸エステル−エチレン系共重合体、カルボン酸変性ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、およびこれらの少なくとも１種とポリオレフィン系樹脂の混合物よりなる支持体に組合せてなる医療用栓体である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム栓に用いられるゴム組成物は、エポキシ化スチレン−共役ジエンブロック共重合体、カルボキシル化スチレン−共役ジエンブロック共重合体または水酸基含有スチレン−共役ジエンブロック共重合体、またはこれらのブロック共重合体に水素添加したブロック共重合体等の熱可塑性エラストマー（以下ブロック共重合体エラストマーという）を単独または２種以上の混合物を含む。ただし、エポキシ化ブロック共重合体エラストマーと、カルボキシル化ブロック共重合体エラストマーの混合物においては、両者の官能基が反応するため、必ずしも望ましくない場合もある。
【００１２】
ここで共役ジエンとしては、たとえばブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン等の中から１種または２種以上が選択でき、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組合せが好ましい。
【００１３】
具体的なブロック共重合体エラストマーの分子鎖基本骨格としては、たとえばスチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＩＢＳ構造）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ構造）、そのブタジエンの二重結合部分を水素添加したスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ構造）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ構造）、そのイソプレン二重結合部分を水素添加したスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ構造）、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＥＰＳ構造）およびそれらを変成したもの等が挙げられる。
【００１４】
なお上記ＳＩＢＳ構造、ＳＢＳ構造、ＳＥＢＳ構造、ＳＩＳ構造、ＳＥＰＳ構造、ＳＥＥＰＳ構造におけるスチレンの含量は共重合体中５〜５０重量％、特に１５〜４５重量％の範囲が好ましい。５重量％より少ないと支持体との密着性が悪くなり、一方５０重量％より多いと材料の柔軟性が低下し、注射針を突き刺すことが困難となるとともに自己シール性も低下するなど優れたゴム栓が得にくくなる。
【００１５】
本発明では、上記ＳＩＢＳ構造、ＳＢＳ構造、ＳＥＢＳ構造、ＳＩＳ構造、ＳＥＰＳ構造、ＳＥＥＰＳ構造の共重合体の分子鎖の一部に、エポキシ基、カルボキシル基、または水酸基を含有している。たとえばエポキシ基を含有するポリブタジエンブロックを有するスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＥＳＢＳ構造）とは、基本構造を式（１）に示す如く両末端にポリスチレンを持つブロック共重合体で、その中間部分がエポキシ基を含有するポリブタジエンである。さらに式（１）のポリブタジエン部分の二重結合の一部または全部に水素添加したものであってもよい。また、エポキシ基を含有するポリイソプレンブロックを有するスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＥＳＩＳ構造）とは、両末端にポリスチレンを持つブロック共重合体で、その中間部分がエポキシ基を含有するポリイソプレンであり、そのポリイソプレン部分の二重結合の一部または全部に水素添加したものであってもよい。
【００１６】
【化１】

【００１７】
式（１）において、ｍ，ｎ，ｏはいずれも、１〜１０，０００の範囲の整数であり、ｍ，ｎ，ｏは相互に同じであっても異なってもよい。
【００１８】
なお、カルボキシ基または水酸基は、ブロック共重合体の分子鎖末端および／または分子鎖内側に有する。
【００１９】
ＳＢＳ構造、ＳＩＳ構造等のブロック共重合体のエポキシ基、カルボキシル基または水酸基含有量は、０．０５〜１０モル％、特に０．２〜５モル％であることが好ましい。上記エポキシ基等の官能基が０．０５モル％よりも少ないと、支持体との親和性が低下し、密着性が改善できない。一方１０モル％を超えるとゴム成分との混合分散が悪化し、均質な物性のゴム栓が得られない。
【００２０】
エポキシ基を分子鎖に含有するスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＥＳＢＳ構造）として、たとえばダイセル化学工業（株）からエポフレンドＡ１０１０、ＥＳＢＳＡ１０１０、ＥＳＢＳＡ１０２０などの商品が市販されている。
【００２１】
またエポキシ基を分子鎖に含有するポリブタジエンブロックの一部に、水素添加したスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体として、ダイセル化学工業（株）からＥＳＢＳＡＴ０１８、ＥＳＢＳＡＴ０１９などの商品が市販されている。
【００２２】
また分子鎖末端に水酸基が付加したスチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ構造）として、たとえば（株）クラレからＨＧ−２５２の商品が市販されている。
【００２３】
さらに分子鎖にカルボキシル基を付加した水素添加のスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＥＢＳ構造）として、たとえばシェルジャパン社からクレイトンＧＦＧ１９０１Ｘの商品が市販されている。
【００２４】
次に本発明で用いられるゴム成分としてイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム等のジエン系ゴムが主に使用されるが、ブチル系ゴム、ＥＰＤＭ、ＥＰＴ系も使用できる。ゴム成分は単独または２種以上混合して用いられる。
【００２５】
そして前記ブロック共重合体エラストマーは、ゴム成分１００重量部に対して３〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部配合される。３重量部未満ではプラスチックフィルムとの密着性および接着性の改善は認められず、一方３０重量部を超えると、ゴム栓の基本特性である針刺性、、再シール性、コアリング等の総合的なバランスが劣ることになる。
【００２６】
なお、本発明では加硫剤、加硫促進剤および焼成クレー、シリカ、金属酸化物、カーボンブラック等の無機充填剤、オイル等を適宜配合することができる。
【００２７】
次に本発明で支持体に用いるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレンのホモポリマー、またはαオレフィンとアクリル酸、メタクリル酸、これらのエステル、酢酸ビニル等の共重合体およびマレイン酸等のグラフト反応による変性ポリエチレン、プロピレンのホモポリマー、エチレンとプロピレンのランダムコポリマー、ブロックコポリマー等のポリプロピレン、およびポリ−４−メチルペンテン−１、あるいはエチレンと不飽和カルボン酸の共重合体の金属塩架橋物であるアイオノマー等が好適である。
【００２８】
本発明はさらに、支持体のポリオレフィン系樹脂に（メタ）アクリル酸または（メタ）アクリル酸エステル−エチレン系樹脂、カルボン酸変性ポリエチレン、およびエチレン−酢酸ビニル系共重合体の少なくとも１種を包含または混合することができる。ここで、混合割合は、支持体材料１００重量部に対してポリオレフィン系樹脂は７０〜９７重量部となることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂が９７重量部を超える場合、ゴム栓との密着性が低下する傾向にあり、一方、７０重量部未満の場合、支持体が柔軟になり、保形性が悪くなる。
【００２９】
前述のごとくして得られたゴム栓組成物は、真空プレスによる加硫成形によりゴム栓に成形され、これを前記ポリオレフィン系樹脂を主成分とする支持体に組付けて栓体を完成する。
【００３０】
両者の組付け方法としては、図１に示すごとく予め射出成形により成形された支持体２に、真空プレスにより加硫成形されたゴム栓３を嵌合する方法、あるいは図２に示すごとく、加硫成形されたゴム栓３を金型内にセットし、支持体２を射出成形する方法、あるいは逆に別途成形された支持体２を金型内にセットし、しかる後にゴム栓をインサート成形する方法等がある。
【００３１】
特に図３に示すごとく別途射出成形した第１支持体４に、予め加硫成形したゴム栓３を嵌合したものを金型内にセットし、第１支持体４とは別体の第２支持体５をインサート成形する方法、各々別個に成形したゴム栓３、第１支持体４および第２支持体５を組付け、超音波溶着機により一体化する方法等が好ましい。
【００３２】
ゴム栓、あるいは第２支持体をインサート成形によって製造する場合、金型内にセットされたゴム栓、あるいは第１支持体に溶融状態で支持体の材料、あるいはゴム栓組成物が金型キャビティ内に射出充填されるため、他方の支持体のポリオレフィン樹脂あるいはゴム栓体との接着性が良好となり、隙間のない十分密着一体化した栓体が得られる。
【００３３】
また、たとえば図３のように第２支持体５を使用する場合、第２支持体５が溶融状態下において第１支持体４と一体化されるため、その接着性も良好である。図１においてゴム栓３と支持体２の嵌合による組付けでは、栓体を瓶やソフトバット等に融着するときの熱により、両者の良好な接着性が確保される。
【００３４】
【実施例】
１．ゴム栓の製造
実施例および比較例に用いたゴム栓組成物の基本配合として表１に示す仕様の配合を用いた。ゴム成分としてはイソプレン系ゴム（ＩＲ系）とブタジエン系ゴム（ＢＲ系）の２種類を用い、これにブロック共重合体エラストマーとして、次の２種類を使用した。
【００３５】
Ａエポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＥＳＢＳ構造）
スチレン含量：４０重量％
オキシラン酸素濃度：１．６重量％
商品名：エポフレンドＡ１０１０（ダイセル化学工業（株））
Ｂカルボキシル化水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢＳ構造）
スチレン含量：２８重量％
マレイン酸含量：１．８重量％
商品名：クレイトンＧＦＧ１９０１Ｘ（シェルジャパン（株））
これらのブロック共重合体エラストマーと前記ゴム成分の混合物が１００重量部になるように混合比を調整して、その他の配合剤の配合割合を決定した。表２にＸと表示しているのは変量を意味する。
【００３６】
上記組成物を加圧ニーダで６０℃で混練した。得られた混練物をシート状に予備成形し、ゴム栓金型にセットした後、真空プレスにてゴム栓状に加硫成形を行なった。次に得られたゴム栓シートを打ち抜きプレスによりゴム栓を作製した。
２．支持体の成形および栓体の製造
実施例および比較例に用いた支持体を表１、表２および表３に示す配合内容で支持体を成形した。栓体の構造は図４に示す。すなわち支持体７および８は、ポリオレフィン系樹脂を射出成形により成形する。
【００３７】
これらゴム栓とプラスチック支持体を図４のごとく組合せ、超音波溶着法によって全体を一体化させ栓体を作製した。
【００３８】
ここで支持体に用いた樹脂材料は次のとおりである。
（１）ポリエチレン（ＰＥ）：ノバテックＨＤＨＪ４９０（日本ポリケム（株））
（２）ポリプロピレン（ＰＰ）：住友ノープレンＷ５３１（住友化学（株））
（３）酸変性ポリエチレン：ノバテックＨＤＨＪ４９０／アドマーＨＢ５００（三井化学（株））混合比は９０／１０
（４）エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：エバテートＤ３０２（住友化学（株））
上述の方法で作製された栓体の仕様は次のとおりである。
【００３９】

▲２▼ 第１支持体外筒
底部最大径（Ｌ₁）２８．２ｍｍφ 最小径（Ｌ₂）１９ｍｍφ
内筒径２５ｍｍφ
側筒厚み最大部１．４ｍｍ最小部０．７ｍｍ
底部厚み０．８ｍｍ
円筒高さ（Ｈ）１０．８ｍｍ
▲３▼ 第２支持体内筒
天部最大径（Ｌ₃）３５ｍｍφ 最小径（Ｌ₄）１９ｍｍφ
内筒径２５ｍｍφ
側筒厚み０．７ｍｍ
天部厚み０．８ｍｍ
筒高さ８．３ｍｍ
３．栓体の性能評価
上述のごとくして作製された栓体の特性の評価は次の方法で行なった。
【００４０】
（１）密封性
栓体としての密封性（気密性）を評価する。すなわち栓体を薬液を充填するソフトバックに融着させ、バックに１５００ｍｌの純水を入れた状態で吊り下げ、２４時間経過後のゴム栓表面への液漏れの有無を確認することにより評価した。
【００４１】
液漏れのないものを〇とし、液漏れ認められるものを×とした。
（２）陥没抵抗
実際に使用する際には、ゴム栓部分に注射針を刺す。栓体の支持体とゴム栓との密着性が不十分であれば注射針を刺すときの圧力でこれらの間に剥離が生じ、液漏れの発生の原因となる。
【００４２】
評価は栓体のゴム栓の中央窪み部位にステンレス針（先端直径２ｍｍ）で押したとき、ゴムがプラスチック支持体から陥没するときの最大荷重を測定する事によって行なった。陥没するときの荷重が、９８Ｎ以上を〇とし、９８Ｎ未満を×とした。
【００４３】
（３）再シール性
注射針をゴム栓から抜いたときに液漏れする量を測定することにより評価する。輸液装置における輸液バッグの中の薬液は複数回分けて使用されることがあり、栓体は繰返し使用されても液漏れが生じないことが要求される。
【００４４】
密封性評価と同じ状態で輸液セットのプラスチック針（ＩＳ６ＡＩニプロ社製）を、試料の入ったバイアルに取付けた栓体のゴム栓中央部に挿入する。１時間放置して針を抜き、その後１０分間液漏れ状態を見た。液漏れのないものを〇、液漏れのあるものを×とした。
【００４５】
（４）針刺し性
針を刺すときの抵抗性を評価した。栓体のゴム栓の中央窪みの部分に試験針（輸液セット２００型プラスチック針ＪＭＳ社製）を刺したときの最大荷重を測定した。本評価法では９．８Ｎ以下を〇とし、９．８Ｎを超えたものを×とした。
【００４６】
（５）コアリング性
密封性評価と同じ状態で注射針（ＪＭＳ１８Ｇ）でゴム栓を５回垂直に刺す。その後、ソフトバック中の純水をメンブレンフィルタにて濾過する。フィルタ上の破片ゴムの存在を調べる。破片ゴムがないか、微細でごくわずかな場合を〇とする。それ以上の存在が認められた場合×とした。
【００４７】
（６）日本薬局方試験
厚生省薬事法に基づき、日本薬局方にて輸液用ゴム栓試験法である。真空プレスにて成形して得られたゴム栓を１２１℃で３０分間熱水処理、その後乾燥させた。これを用い、日本薬局方第１３改正「輸液用ゴム栓試験法」の溶出物試験に準拠して評価した。適合したものを○とし、適合しないものを×とした。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【表２】

【００５０】
【表３】

【００５１】
ゴム成分にブロック共重合体エラストマー（変性スチレン−共役ジエンブロック共重合体）を配合してなるゴム栓からなる栓体の評価を表２の実施例１〜６に示す。ブロック共重合体エラストマー（水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体）を配合していない例を表３の比較例１〜３に例示している。表１〜表３からブロック共重合体エラストマー（変性スチレン−共役ジエンブロック共重合体）の配合による効果が明らかである。すなわち、本発明の栓体は支持体との密着性が良好であるため、密封性、陥没抵抗等に優れている。
【００５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の栓体はゴム栓の材料の一部に変性したスチレン−共役ジエンブロック共重合体を用いたため、栓体の基本特性である再シール性、針刺し性等の特性に優れるとともに、ゴム栓と支持体の接着一体化が改善されその結果ゴム栓による汚染や高コスト化を回避する製造工程を実現することができる。さらに、高度なシール性や安全性も兼ね備えた栓体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】輸液用栓体の一例を示した断面図である。
【図２】輸液用栓体の一例を示した断面図である。
【図３】本発明の輸液用栓体の一例を示した断面図である。
【図４】本発明の輸液用栓体の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１栓体、２支持体、３，６ゴム栓、４，７第１支持体、５，８第２支持体。

Claims

ジエン系ゴム１００重量部に、エポキシ化スチレン−共役ジエンブロック共重合体、カルボキシル化スチレン−共役ジエンブロック共重合体または水酸基含有スチレン−共役ジエンブロック共重合体、および/またはエポキシ化水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体、カルボキシル化水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体、または水酸基含有の水素添加スチレン−共役ジエンブロック共重合体の１種以上の熱可塑性エラストマーを３〜３０重量部混合したゴム組成物を加硫成形してなるゴム栓をポリオレフィン系樹脂よりなる支持体に組合せてなる医療用栓体。
請求項１記載のゴム栓を、（メタ）アクリル酸または（メタ）アクリル酸エステル−エチレン系樹脂、カルボン酸変性ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル系共重合体より選択される少なくとも１種のポリオレフィン系樹脂、またはこれらの樹脂の少なくとも１種とその他のポリオレフィン系樹脂の混合物よりなる支持体に組合せてなる医療用栓体。