JP5828639B2 - プレフィルドシリンジ用ガスケット、その製造方法及びプレフィルドシリンジ - Google Patents

Description

本発明は、プレフィルドシリンジ用ガスケット、その製造方法、及び該ガスケットを有するプレフィルドシリンジに関する。

近年では、使用時の簡便性に優れ、かつ薬剤の取り違えなどの医療事故を防止できるという点から、予め薬液を注射器に充填したプレフィルドシリンジの使用が拡大している（特許文献１参照）。プレフィルドシリンジは、注射針が取り付けられる先端部分がキャップで密閉されており、投与の際には先端部分に注射針を取り付け、プランジャーロッドを先端側に向けて押し込んでガスケットを摺動させることにより、注射針を介して注射液が投与される。

ガスケットの表面にフッ素樹脂などの不活性フィルムを積層（ラミネート）することにより、耐薬品性を向上させることができる。しかし、不活性フィルムを積層すると、弾性が低下して気密性が悪化するため、薬液が漏れてしまうおそれがある。従って、耐薬品性及び気密性を両立したガスケットの開発が求められている。

特開２００５−１８５７４７号公報

本発明は、前記課題を解決し、耐薬品性及び気密性を両立できるプレフィルドシリンジ用ガスケット、その製造方法、及びプレフィルドシリンジを提供することを目的とする。

本発明は、接液部と、環状突起を有する摺動部とを備えるプレフィルドシリンジ用ガスケットであって、上記接液部は、不活性フィルムが積層され、上記摺動部は、不活性フィルムが積層されていないプレフィルドシリンジ用ガスケットに関する。

上記接液部は凸部を有することが好ましい。

上記接液部は平坦部及び／又は傾斜部を端部に有することが好ましい。

上記接液部の端部と上記摺動部とがなす角度は９０〜１１０度であることが好ましい。

上記接液部は中心から端部に向かって傾斜部及び平坦部をこの順に有することが好ましい。

上記接液部は中心から端部に向かって多段階の傾斜部を有することが好ましい。

上記接液部は中心から端部に向かって平坦部及び傾斜部をこの順に有することが好ましい。

上記不活性フィルムは、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、変性テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体及びポリクロロテトラフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも１種のフッ素樹脂、及び／又はオレフィン系樹脂であることが好ましい。

不活性フィルムが積層された部分は、磨き加工によって中心線表面粗さＲａが１．０μｍ以下に調整されており、上記摺動部は、研磨剤を用いたブラスト加工によって中心線表面粗さＲａが１．５〜３．５μｍに調整されていることが好ましい。

本発明はまた、未加硫のゴムシートと上記不活性フィルムとを重ねて成形金型に置き、真空プレスで加熱圧縮し、上記接液部と上記摺動部とを備える複数の上記プレフィルドシリンジ用ガスケットが成形された成形シートを得る工程、上記成形シートの摺動部側にシリコーンを塗布する工程、シリコーンが塗布された上記成形シートの摺動部を打ち抜き型の下刃にセットし、上記成形シートの接液部側からストリッパープレートを下降させ、上記成形シートのバリ部にテンションを掛ける工程、及び上記成形シートの接液部側から上刃を下降させ、上記環状突起と略同径に上記バリ部を切断し、第一環状突起部が形成される工程をこの順に含む上記ガスケットの製造方法に関する。

上記成形シートの切断部の厚みが０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。

上記上刃の厚みが０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。

本発明はまた、上記ガスケットを有するプレフィルドシリンジに関する。

本発明によれば、接液部と、環状突起を有する摺動部とを備えるプレフィルドシリンジ用ガスケットであって、上記接液部は、不活性フィルムが積層され、上記摺動部は、不活性フィルムが積層されていないプレフィルドシリンジ用ガスケット、その製造方法、及びプレフィルドシリンジであるので、耐薬品性及び気密性を両立できる。

実施形態１のガスケット、並びに、実施例２及び７のガスケットを示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの変形例、並びに、実施例１及び６のガスケットを示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの変形例、並びに、実施例３及び８のガスケットを示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの変形例、並びに、実施例４及び９のガスケットを示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの変形例、並びに、実施例５及び１０のガスケットを示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの製造工程（打ち抜き工程）を示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの製造工程（打ち抜き工程）を示す断面模式図である。 従来のガスケットの製造工程（打ち抜き工程）を示す断面模式図である。 従来のガスケットの製造工程（打ち抜き工程）を示す断面模式図である。 比較例１及び３のガスケットを示す断面模式図である。 比較例２及び４のガスケットを示す断面模式図である。 一般的なシリンジ内の先端部（円筒形）を示す断面模式図である。 一般的なシリンジ内の先端部（円錐形）を示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの変形例を示す断面模式図である。 実施形態１のガスケットの変形例を示す断面模式図である。

以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、実施形態１のガスケットを示す断面模式図である。
図１において、ガスケット（プレフィルドシリンジ用ガスケット）１は、シリンジ内で薬液に接触し、摺動時にシリンジ内壁に接触しない接液部２と、摺動時にシリンジ内壁と接触する摺動部（環状シール部）３と、プランジャーロッドが嵌合される嵌合穴４とを有する。

接液部２には不活性フィルム５が積層されており、図１では凸部を有する接液部２の一例が示されている。この不活性フィルム５は、接液部２に積層され、摺動部３には積層されていない。不活性フィルム５をこのように配置することにより、ガスケット１の耐薬品性を向上させながら、良好な気密性を確保することができる。

不活性フィルム５としては特に限定されないが、良好な耐薬品性が得られるという点から、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロテトラフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）からなる群より選択される少なくとも１種のフッ素樹脂、及び／又はオレフィン系樹脂が好ましい。また、医療用容器の滅菌法として、蒸気滅菌、エチレンオキサイドガス滅菌、ガンマ線滅菌が行われるが、ＰＴＦＥはガンマ線に対する耐性が低い。よって、ガンマ線滅菌に対する耐性が高いＥＴＦＥ、変性ＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥが特に好ましい。

ＥＴＦＥ、変性ＥＴＦＥ及びＰＴＦＥのガンマ−線滅菌後の物性を表１に示す。

変性ＥＴＦＥとしては、接着性を付与する官能基を有するＥＴＦＥを好適に使用することができ、該官能基としては、カルボキシル基、無水カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、イソシアネート基、エステル基、アミド基、アルデヒド基、アミノ基、シアノ基、炭素−炭素二重結合、スルホン酸基、エーテル基などが挙げられる。また、変性ＥＴＦＥの市販品としては、旭硝子（株）製のフルオンＡＨ−２０００などが挙げられる。

オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、塩素化ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、塩素化ポリプロピレン等のポリプロピレン系樹脂、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリメチルペンテン、環状オレフィンの共重合体等が挙げられ、ポリエチレン（特に超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ））が好ましい。また、オレフィン系樹脂は、フッ素を含んでいてもよい。

不活性フィルム５の厚みはガスケット１の形状やサイズに合わせて適宜調整すればよいが、５０〜２００μｍであることが好ましい。

不活性フィルム５は、ゴム等との接着性を高める処理を行うことが好ましい。接着性を高める処理としては、化学処理法、フィルムの表面を粗面化する処理や、これらを組み合わせたものが挙げられ、具体例としては、ナトリウム処理、グロー放電処理、大気圧下又は真空下でのプラズマ処理（放電処理）、エキシマレーザー処理（放電処理）、イオンビーム処理が挙げられる。

摺動部３の環状突起数は特に限定されないが、２〜４であることが好ましい。摺動部３は、切断部６、又は切断部６及び金型成形部６ａよりなる第一環状突起部７ａと、複数の環状突起７とを有する。なお、摺動部３は金型成形部６ａを有していなくてもよい。摺動抵抗を低減できるという点から、摺動部３は、シリコーンコート等の潤滑剤をコートすることが好ましい。なお、潤滑剤は摺動部３の全てにコートする必要はなく、例えば、切断部６がコートされていなくてもよい。

不活性フィルム５が積層された接液部２で薬剤との接触を防止し、接液部２側から連続する切断部６、又は該切断部６及び金型成形部６ａよりなる第一環状突起部と、環状突起７とによりシリンジ内が隔てられることにより気密性、液密性が保たれるが、特に切断部６、又は切断部６及び金型成形部６ａよりなる第一環状突起部が重要である。

切断部６の厚みは０．５〜１．５ｍｍであることが好ましく、金型成形部６ａの厚みは０〜１．０ｍｍが好ましい。切断部６の厚みは大きくなるほど摺動抵抗が大きくなり、１．５ｍｍを超えると、実用的ではない。一方０．５ｍｍ未満であると、十分な気密性、液密性を確保できないおそれがある。また、切断部６の厚みが上記範囲内であれば、ガスケット１の製造時に金型から成形シートを容易に取り剥がすことができる。
なお、切断部６の厚みは、図１中の上下方向の長さｉであり、金型成形部６ａの厚みは、図１中の上下方向の長さｊである。

シリンジ内壁やガスケット１先端の接液部２に気泡が付着し易いという問題があり、気泡が付着した状態で薬液を投与すると、薬剤と同時に血管内に混入し、空気塞栓等を起こす場合がある。通常、気泡が付着した場合、投与前にシリンジノズルを上方に向けて、シリンジ胴部を指ではじいて気泡をノズル先端に集めて排出して投与するが、迅速な対応が求められる医療現場では対応が困難であり、特に、ガスケット１先端の接液部２に付着した気泡は抜けにくいという問題がある。上記気泡は薬剤の粘度によって付着し易い場合があり、また、接液部２の表面が粗いほど気泡が付着し易い。よって、接液部２の気泡の付着を防止できるという点から、不活性フィルム５が積層された部分は、磨き加工によって中心線表面粗さＲａが１．０μｍ以下に調整されていることが好ましい。
なお、中心線表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１で規定される値である。

摺動部３は、研磨材を用いたブラスト加工によって中心線表面粗さＲａが１．５〜３．５μｍに調整されていることが好ましい。上記範囲内であれば、良好な摺動性、気密性、液密性及び固着性が得られる。研磨材はＪＩＳ Ｒ６００１−１９９８で規定される♯４６〜１００を使用することが好ましい。

接液部２の端部と摺動部３とがなす角度ａは９０〜１１０度であることが好ましい。通常、シリンジ内の先端部は、円筒形（図１２）や、先端に向かって細くなる円錐形（図１３）であるため、接液部２の端部と摺動部３とがなす角度ａを上記範囲内とすることにより、シリンジ内の薬液を効率よく押し出すことができる。角度ａは、好ましくは１０８度以下、より好ましくは１０６度以下、更に好ましくは１０５度以下、特に好ましくは１０４度以下である。

なお、本実施形態では、接液部２が先端に向かって凸状である場合を示しているが、接液部２の形状はこれに限定されず、他の形状であってもよく、例えば、平坦部及び／又は傾斜部を端部に有する形状であってもよい。図２は、接液部が平坦部を有する例であり、図３は、接液部２が中心から端部に向かって傾斜部及び平坦部をこの順に有する例であり、図４は接液部２が中心から端部に向かって多段階の傾斜部を有する例であり、図５は、接液部２が中心から端部に向かって平坦部及び傾斜部をこの順に有する例である。

また、本実施形態では、接液部２の端部が直線状（傾斜部又は平坦部）である場合を示しているが、接液部２の端部は曲線状であってもよい。図１４は、接液部２が中心から端部に向かって傾斜部及び曲線部をこの順に有する例である。図１４において、角度ａは、接液部２の最も摺動部３側の傾斜部又は平坦部と、摺動方向に沿った直線とがなす角度である。また、図１５は、接液部２が曲線部のみで構成された例（傾斜部及び平坦部を有しない例）である。

以下、実施形態１のガスケットの製造方法について説明する。
図６及び７は、実施形態１のガスケットの製造工程（打ち抜き工程）を示す断面模式図である。

まず、不活性フィルム５と未加硫のゴムシート１０４とを重ねて成形金型に置き、真空プレスで加熱圧縮を行う。加熱圧縮により、不活性フィルム５と未加硫のゴムシート１０４との加硫接着、及び成形が行われる。これにより、ガスケット１の形状、及び偏芯防止用リング１０６がそれぞれ複数成形された成形シート１０５が得られる。なお、ガスケット１には、接液部と、環状突起部を有する摺動部とが成形される。

ゴムシート１０４としては、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーを使用することができる。なかでも、良好な気密性が得られるという点から、合成ゴムが好ましく、ブチルゴムがより好ましい。ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴムなどのハロゲン化ブチルゴムを好適に使用できる。

成形後、成形シート１０５の摺動部側にシリコーンを塗布する。シリコーンの塗布は、成形シート１０５のゴムシート１０４側（摺動部が成形された側）から行うことが好ましい。これにより、接液部にシリコーンが付着しないため、シリコーンによる薬液の汚染を防止できる。

次に、図６に示すように、成形シート１０５の摺動部を打ち抜き型の下刃１０１にセットする。その後、偏芯抜き不良をなくすため、図７に示すように、成形シート１０５の接液部側からストリッパープレート１０２を下降させ、成形シート１０５のバリ部にテンションを掛け、成形シート１０５を下刃１０１に密着させる。

この状態で、成形シート１０５の接液部側から上刃１０３を下降させ、環状突起と略同径に成形シート１０５のバリ部を切断することで、切断部、又は切断部及び金型成形部からなる第一環状突起部が形成される。これにより、ガスケット１が得られる。

図８、図９に示す従来例は、成形シート２０５の向きを上述の製造方法とは逆にした方法であり、この方法では、上刃２０３が下降すると上刃２０３のテーパー状内に空間ネジ部を圧縮した状態で摺動部が入るため、刃材質との擦れにより汚れ不良が発生する。また、上刃２０３の切断時の摩耗により研磨メンテナンスが必要となり、研磨によって刃厚が大きくなると、上述の問題が発生しやすく、上刃２０３内面の加工も必要となる。これに対し、上述の製造方法では、接液部が成形された側から成形シート１０５を切断しているため、これらの問題を解消することができる。

接液部の端部と摺動部とがなす角度ａが大きい場合、ストリッパープレート１０２が成形シート１０５にテンションを掛ける前に上刃１０３が成形シート１０５と接触し、所望の位置で成形シート１０５を切断できなくなり、寸法不良が発生する場合がある。従って、上記寸法不良の発生を防止するため、接液部の端部と摺動部とがなす角度ａを９０〜１１０度の範囲内に調整することが好ましい。

上刃１０３の先端部（成形シート１０５と接触する部分）の厚みｈは、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。上記範囲内であれば、成形シート１０５を所望の位置で容易に切断できる。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

実施例及び比較例
塩素化ブチルゴムを含む未加硫のゴムシートと厚み１００μｍの不活性フィルムとを張り合わせ、真空プレスで１７５℃、１０分間加硫接着しながら成形し、ガスケットの形状、及び偏芯防止用リングがそれぞれ複数成形された成形シートを得た。得られた成形シートのゴムシート側（摺動部が成形された側）をシリコーンでコートした後、図６及び７で示した方法で成形シートを打ち抜き、図１〜５、及び図１０〜１１に示す形状のガスケットを得た。使用した上刃の先端部の厚みは１．２ｍｍ、成形シートの切断部の厚みは１．０ｍｍであった。得られたガスケットを洗浄、滅菌乾燥してから、該ガスケットを用いてプレフィルドシリンジ（公称容量：５ｍｌ、シリンジ内径：１２．４５ｍｍ）を作製し、以下の試験を行った。

（圧力試験）
十分水をふき取った注射筒に、公称容量目盛りの３／４、公称容量目盛りの１／２の位置まで水を吸い入れ、これを水平に固定して水が筒口から出ないようにした後、筒口に３４３ｋＰａの圧力を１０秒間加え、はめ合わせ部から水滴が落ちないことを確認した。結果は、「水滴が落ちた本数／試験本数」で表記した。

（吸引試験）
注射筒の公称容量目盛りの１／４の位置まで水を吸い入れ、筒口を密封した後、押し子を公称容量目盛りの位置まで引いたとき、はめ合わせ部から連続した気泡が発生しないことを確認した。結果は、「連続した気泡が発生した本数／試験本数」で表記した。

（蒸気滅菌後の漏れ）
上記プレフィルドシリンジを１２５℃で４０分間蒸気滅菌し、冷却後、ガスケットの環状突起部間の凹部への漏れを目視で確認した。結果は、「凹部への漏れが発生した本数／試験本数」で表記した。

比較例１及び３は、不活性フィルムが積層されていないため、薬液の種類によっては使用できない場合がある。

比較例２及び４は、接液部及び摺動部の両方に不活性フィルムが積層されているため、気密性が低かった。特に、内径バラツキが大きいガラス製のシリンジの場合、液漏れなどが発生しやすい傾向があった。

実施例１〜１０では、液漏れなどが発生しておらず、耐薬品性及び気密性を両立できた。なお、実施例１及び５は、ガンマ線に対する耐性が低いＰＴＦＥを不活性フィルムとして使用しているため、ガンマ線滅菌を行うことができないが、実施例２〜５、及び実施例７〜１０は、ガンマ線に対する耐性が高いＥＴＦＥを不活性フィルムとして使用しているため、ガンマ線滅菌を行うことができる。

１、１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１ ガスケット（プレフィルドシリンジ用ガスケット）
２ 接液部
３ 摺動部（環状シール部）
４ 嵌合穴
５、１５ 不活性フィルム
６ 切断部
６ａ 金型成形部
７ 環状突起
７ａ 第一環状突起部
１０１、２０１ 下刃
１０２、２０２ ストリッパープレート
１０３、２０３ 上刃
１０４、２０４ ゴムシート
１０５、２０５ 成形シート
１０６ 偏芯防止用リング

Claims (9)

1. 接液部と、環状突起を有する摺動部とを備え、
   前記接液部は、不活性フィルムが積層され、
   前記摺動部は、不活性フィルムが積層されておらず、
   前記接液部が平坦部及び／又は傾斜部を端部に有し、前記接液部の端部と前記摺動部とがなす角度が９０〜１１０度であるプレフィルドシリンジ用ガスケットを製造する方法であって、
   該製造方法は、未加硫のゴムシートと前記不活性フィルムとを重ねて成形し、前記接液部と前記摺動部とを備える前記プレフィルドシリンジ用ガスケットが成形された成形シートを得る工程、
   前記成形シートの摺動部を打ち抜き型の下刃にセットする工程、及び
   前記成形シートの接液部側から上刃を下降させ、前記成形シートを切断する工程をこの順に含むプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
2. 前記接液部が凸部を有する請求項１記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
3. 前記接液部が中心から端部に向かって傾斜部及び平坦部をこの順に有する請求項１記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
4. 前記接液部が中心から端部に向かって多段階の傾斜部を有する請求項１記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
5. 前記接液部が中心から端部に向かって平坦部及び傾斜部をこの順に有する請求項１記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
6. 前記不活性フィルムが、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、変性テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体及びポリクロロテトラフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも１種のフッ素樹脂、及び／又はオレフィン系樹脂である請求項１〜５のいずれかに記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
7. 前記不活性フィルムが積層された部分は、磨き加工によって中心線表面粗さＲａが１．０μｍ以下に調整されており、
   前記摺動部は、研磨剤を用いたブラスト加工によって中心線表面粗さＲａが１．５〜３．５μｍに調整されている請求項１〜６のいずれかに記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
8. 前記成形シートの切断部の厚みが０．５〜１．５ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。
9. 前記上刃の厚みが０．５〜２．０ｍｍである請求項１〜８のいずれかに記載のプレフィルドシリンジ用ガスケットの製造方法。

Images