JP6442481B2 - 医療用液体容器作成用筒状プリフォームおよびそれを用いた医療用液体容器の製造方法 - Google Patents
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Description
ブロー成形としては、例えば、射出延伸ブロー成形(インジェクションブロー成形)といわれるものがあり、この方法を用いた医療用液体容器の製法として、特開2012−196878(特許文献1)を本件出願人は、提案している。
射出延伸ブロー成形は、射出成形によって試験管状のプリフォームを成形し、このプリフォームを成形樹脂のガラス転移点(Tg)以上の温度にて延伸ブロー成形する成形法である。射出成形されたプリフォームの熱履歴の違いにより、大きく分けてホットパリソン法およびコールドパリソン法の2つに分類される。
本願発明人が、検討したところ、樹脂製筒状プリフォームを作成し、このプリフォームを加熱し、軸方向に引き延ばし、かつ、内部にエアーを吹き込むことにより、横方向にも延伸する、いわゆる二軸延伸ブローにより製造することが、良好な性状の容器を形成する点でより望ましいことがわかった。
本願発明者が、検討したところ、樹脂製筒状プリフォームを作製し、このプリフォームを加熱し、軸方向に引き延ばし、かつ、内部にエアーを吹き込むことにより、横方向にも延伸することにより製造することが、良好な性状の容器を形成の点より望ましいことがわかった。
そこで、本願第2の発明の目的は、プリフォームを樹脂の吸熱ピーク温度に近い高温まで加熱してもプリフォームの直立した形態を維持でき、良好に、延伸ブロー成形による医療用液体容器を作製することが可能な医療用液体容器作製用筒状プリフォームおよびそれを用いた医療用液体容器の製造方法を提供するものである。
内部に薬剤を充填するための医療用液体容器であり、かつ、下端に開口部を有する筒状の排出部と、前記排出部から上方に連続する下部と、前記下部から上方に連続する胴部と、前記胴部から上方に連続する上部とを備え、前記下部、前記胴部および前記上部は、水平断面において長軸と短軸とを有する扁平形状を有し、さらに、前記医療用液体容器の前記上部の少なくとも一部が、内部に充填される前記薬剤の排出に伴って前記短軸の内側方向への変形を可能とする内方変形可能部を備える医療用液体容器を二軸延伸ブロー成形により作成するための筒状プリフォームであって、前記筒状プリフォームは、熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成され、閉塞した上端部と、前記排出部を形成する下端部と、前記上端部と前記下端部間を連結する筒状本体部とを備え、前記上端部は、前記医療用液体容器の前記内方変形可能部を形成するために、上方に向かって肉厚が漸減する肉厚変化部を備え、前記肉厚変化部は、前記肉厚変化部の肉厚部最小部における肉厚aが、1.3〜1.6mmであり、前記肉厚変化部の肉厚最大部における肉厚bが、前記肉厚aの2.5〜4倍となっている医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
上記の熱可塑性合成樹脂製の医療用液体容器作成用筒状プリフォームを準備する工程と、前記筒状プリフォームを加熱するプリフォーム加熱工程と、前記プリフォームを成形型内に配置するプリフォーム配置工程と、前記プリフォームを前記プリフォームの軸方向に延伸する軸方向延伸と前記プリフォーム内に空気を送り込む拡張延伸とを行い延伸物を作成しかつ前記成形型内面に押し当てる延伸物成形工程とを行う医療用液体容器の製造方法。
熱可塑性樹脂からなり、前記熱可塑性樹脂の吸熱ピーク温度付近まで加熱後に二軸延伸ブロー成形することにより医療用液体容器を形成するための筒状プリフォームであって、前記筒状プリフォームは、熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成され、上方に突出する把持用突出部を有する閉塞上端部と、前記容器の下端に開口部を有する筒状の排出部を形成する下端部と、前記閉塞上端部と前記下端部間を形成する筒状本体部と、下端より上端までほぼ同一内径にて延びる内腔と、前記閉塞上端部の前記把持用突出部の下端近傍から前記筒状本体部の下端間により形成された被二軸延伸部を有し、かつ、前記被二軸延伸部は、前記被二軸延伸部の下部の内径Xと、前記被二軸延伸部における内腔長Yとの比(X:Y)が、1:3.5〜5.6である筒状プリフォーム。
上記の筒状プリフォームを準備する工程と、前記筒状プリフォームを前記熱可塑性樹脂の吸熱ピーク温度付近に加熱するプリフォーム加熱工程と、前記筒状プリフォームを成形型内に配置するプリフォーム配置工程と、前記筒状プリフォームの前記把持用突出部を摘んで引き上げる引上延伸と前記プリフォーム内に空気を送り込む拡張延伸とにより延伸物を作製し、かつ前記成形型の内面に押し当てる延伸物成形工程とを行う医療用液体容器の製造方法。
本願第1の発明の医療用液体容器を形成するための筒状プリフォーム1は、内部に薬剤を充填するための医療用液体容器10であり、かつ、下端に開口部41を有する筒状の排出部4aと、排出部4aから上方に連続する下部14と、下部14から上方に連続する胴部12と、胴部12から上方に連続する上部13とを備え、下部14、胴部12および上部13は、水平断面において長軸と短軸とを有する扁平形状を有し、さらに、医療用液体容器10の上部13の少なくとも一部が、内部に充填される薬剤の排出に伴って短軸の内側方向への変形を可能とする内方変形可能部を備える医療用液体容器を二軸延伸ブロー成形により作成するためのものである。
この筒状プリフォーム1では、被二軸延伸部20における内径Xと内腔長Yとの比(X:Y)が上記のため、胴短なものとなっている。
この実施例の筒状プリフォーム1は、上方に突出する把持用突出部5を有する閉塞上端部3と、排出部4aを形成する下端部4と、閉塞上端部3と下端部4間を形成する筒状本体部2とを備えている。
よって、この実施例の筒状プリフォーム1は、肉厚変化部の上端から上方に突出した把持用突出部5を二軸延伸ブロー時に摘まんで引き上げることにより、プリフォームの軸方向に延伸することが容易なものとなっている。
また、肉厚aが1.6mmより大きい場合、このプリフォームを用いて製造される医療用液体容器10の上部の側壁部が肉厚となり、容器10の上部部分が潰れ難くなるため、デッドボリュームが大きくなる。
言い換えれば、プリフォーム1において、下端部4部分を除き、上記の内腔7が位置する部分が、被二軸延伸部20を構成している。さらに、プリフォーム1において、被二軸延伸部20は、被二軸延伸部20の下部の内径Xと、被二軸延伸部における内腔長Yとの比(X:Y)が、1:3.5〜5.6となっている。特に、被二軸延伸部20は、被二軸延伸部の下部の内径Xと、被二軸延伸部における内腔長Yとの比(X:Y)が、1:3.7〜4.5であることが好ましい。このようにすることにより、よりプリフォームを樹脂の吸熱ピーク温度に近い高温まで加熱してもプリフォームの形態を維持できるものとなる。
この射出成形装置90は、二つ割りの金型91,92と、金型91と金型92間に挿入されるコアピン93と、ゲート94を備えている。そして、金型91と金型92の内面とコアピン93の外面間により、図1ないし図5に示したプリフォーム形状に対応した射出成形空間が形成されている。射出成形空間は、上部側から、把持用突出部形成部96、上端部形成部(閉塞上端部形成部)97、筒状本体部形成部95、下端部形成部98を有している。そして、ゲート94は、射出成形空間の把持用突出部形成部96の先端にゲートが開口するものとなっている。
さらに、このようにすることにより、筒状プリフォーム1を射出成形する際に、樹脂圧でコアピン93が傾き難いため、筒状プリフォーム1に偏肉、すなわち歪みが生じ難い。
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)などのポリエチレン樹脂;プロピレン単独重合体(ホモPP)、プロピレン−エチレンランダム共重合体(ランダムコポリマーPP)、プロピレン−エチレンブロック共重合体(ブロックコポリマーPP)、またはプロピレンと1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−ブテン−1、4−メチル−ペンテン−1、および4−メチル−ヘキセン−1からなる群より選択される少なくとも1種のα−オレフィンとのランダム共重合体、ブロック共重合体、もしくはグラフト共重合体等のポリプロピレン樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−メチルメタアクリレート共重合体(EMMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−メチルアクリレート(EMA)共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体(E−EA−MAH)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)等のエチレン系共重合体;エチレン−アクリル酸共重合体のアイオノマー、エチレン−メタクリル酸共重合体のアイオノマー;環状オレフィンコポリマー(COC)、環状オレフィンポリマー(COP)などが挙げられる。これらポリオレフィン樹脂は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
上記のゴム成分としては、例えば、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等のオレフィン系エラストマー、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(SB)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、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)、スチレン−イソプレンブロック共重合体(SI)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、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)、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、水素添加スチレンブタジエンゴム(HSBR)等のスチレン系エラストマー、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等が挙げられる。これらゴム成分は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
この実施例の医療用液体容器10は、下端に開口部を有する筒状の排出部4aと、排出部4aと連続し、かつ上方に延びる扁平筒状下部14と、扁平筒状下部14と連続し、かつ上方に延びる扁平筒状胴部12と、扁平筒状胴部12と連続し、かつ上方に延びる扁平筒状上部13とを備える。扁平筒状下部14,扁平筒状胴部12および扁平筒状上部13は、水平断面において長軸と短軸とを有する扁平形状となっており、上述したプリフォーム1の被二軸延伸部20が、軸方向(縦方向)および幅方向(横方向)に延伸され、肉薄部となることにより形成されている。
また、容器10は、閉塞した上面部15を有しており、この上面部15に、上方に突出する突出部5を備えるものとなっている。
本発明の医療用液体容器の製造方法は、上述した筒状プリフォーム1を準備する工程と、筒状プリフォーム1を熱可塑性樹脂の吸熱ピーク温度付近に加熱するプリフォーム加熱工程と、加熱した筒状プリフォームを成形型内に配置するプリフォーム配置工程と、筒状プリフォームの把持用突出部を摘んで引き上げる引上延伸とプリフォーム内に空気を送り込む拡張延伸とにより延伸物を作製し、かつ成形型の内面に押し当てる延伸物成形工程とを行うものである。
最初に、筒状プリフォーム1を準備する工程を行う。
図9ないし図11に図示する成形装置80は、二つ割りの金型81,82を備えており、それぞれの金型81,82の内面には、医療用液体容器10の各扁平面側全体を形成するための凹部81a,82aを備えている。また、成形装置80は、プリフォーム起立載置部84と、起立載置部84に起立状態にて載置されたプリフォーム内に空気を圧入するため空気注入部85と、プリフォーム1の突出部5を把持し、上方に引き上げるためのプリフォーム引き上げ部83を備えている。
加熱温度としては、プリフォーム1を形成する樹脂材料の全体質量に対して35質量%の樹脂材料が溶融する温度を下限とし、最も高温側の吸熱ピークのピーク温度よりも5℃低い温度を上限とすることが好ましい。
延伸成形工程では、軸方向延伸と軸に直交する方向への横方向延伸が行われる。具体的には、図10に示すように、最初に、加熱プリフォーム1a内に空気を送り込みながら、突出部5を把持したプリフォーム引き上げ部83を上方に移動させて、加熱筒状プリフォーム1aを軸方向(縦方向)に延伸する。
そして、金型81,82を離間させ、プリフォーム引き上げ部83、起立載置部84を成形物より離脱させることにより、医療用液体容器10を得ることができる。
より好ましくは、プリフォームの軸方向および横方向(周方向)の延伸倍率は、ともにプリフォームの上部側および下部側から、中央側に向かって高くなっていることが好ましい。
(1) 内部に薬剤を充填するための医療用液体容器であり、かつ、下端に開口部を有する筒状の排出部と、前記排出部から上方に連続する下部と、前記下部から上方に連続する胴部と、前記胴部から上方に連続する上部とを備え、前記下部、前記胴部および前記上部は、水平断面において長軸と短軸とを有する扁平形状を有し、さらに、前記医療用液体容器の前記上部の少なくとも一部が、内部に充填される前記薬剤の排出に伴って前記短軸の内側方向への変形を可能とする内方変形可能部を備える医療用液体容器を二軸延伸ブロー成形により作成するための筒状プリフォームであって、前記筒状プリフォームは、熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成され、閉塞した上端部と、前記排出部を形成する下端部と、前記上端部と前記下端部間を連結する筒状本体部とを備え、前記上端部は、前記医療用液体容器の前記内方変形可能部を形成するために、上方に向かって肉厚が漸減する肉厚変化部を備え、前記肉厚変化部は、前記肉厚変化部の肉厚部最小部における肉厚aが、1.3〜1.6mmであり、前記肉厚変化部の肉厚最大部における肉厚bが、前記肉厚aの2.5〜4倍となっている医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
このプリフォームを用いることにより、上記の肉厚変化部から、医療用液体容器の上部の側壁部を形成することで、当該部分における肉厚をある程度薄くでき、デッドボリュームが低減できる。
(2) 前記肉厚変化部の前記肉厚bは、3.25〜5.4mmである上記(1)に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(3) 前記筒状プリフォームは、前記肉厚変化部の上端から上方に突出した把持用突出部を有し、前記筒状プリフォームは、二軸延伸ブロー時に前記把持用突出部を摘まんで引き上げることにより、前記プリフォームの軸方向に延伸されるものである上記(1)または(2)に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(4) 前記上端部の外面は、前記外面の中心部に前記把持用突出部を有する略半球状外面となっている上記(3)に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(5) 前記上端部の外面は、前記外面の中心部に前記把持用突出部を有する略半球状外面となっており、かつ、前記上端部の内面も、略半球状内面となっており、略半球状内面の中心は、前記略半球状外面の中心より、前記上端部の上端側に位置している上記(3)に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(7) 前記筒状本体部は、前記肉厚変化部の前記肉厚bとほぼ同じ肉厚にて、前記下端部に向かって所定長延びる所定肉厚部(均一肉厚部)を有している上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(8) 前記下端部は、前記筒状本体部の前記所定肉厚部より肉薄に形成されている上記(7)に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(9) 前記筒状本体部は、前記下部に、前記排出部に向かって肉薄となるテーパー部を備えている上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(10) 前記筒状プリフォームは、下端より前記上端部の下端までほぼ同一内径にて延びる内腔を備えている上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
(11) 上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の熱可塑性合成樹脂製の医療用液体容器作成用筒状プリフォームを準備する工程と、前記筒状プリフォームを加熱するプリフォーム加熱工程と、前記プリフォームを成形型内に配置するプリフォーム配置工程と、前記プリフォームを前記プリフォームの軸方向に延伸する軸方向延伸と前記プリフォーム内に空気を送り込む拡張延伸とを行い延伸物を作成しかつ前記成形型内面に押し当てる延伸物成形工程とを行う医療用液体容器の製造方法。
(12) 前記延伸物成形工程における前記プリフォームの延伸倍率は、前記プリフォームの下部側から中央部側に向かって高くなっている上記(11)に記載の医療用液体容器の製造方法。
(13) 熱可塑性樹脂からなり、前記熱可塑性樹脂の吸熱ピーク温度付近まで加熱後に二軸延伸ブロー成形することにより医療用液体容器を形成するための筒状プリフォームであって、前記筒状プリフォームは、熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成され、上方に突出する把持用突出部を有する閉塞上端部と、前記容器の下端に開口部を有する筒状の排出部を形成する下端部と、前記閉塞上端部と前記下端部間を形成する筒状本体部と、下端より上端までほぼ同一内径にて延びる内腔と、前記閉塞上端部の前記把持用突出部の下端近傍から前記筒状本体部の下端間により形成された被二軸延伸部を有し、かつ、前記被二軸延伸部は、前記被二軸延伸部の下部の内径Xと、前記被二軸延伸部における内腔長Yとの比(X:Y)が、1:3.5〜5.6である筒状プリフォーム。
(14) 前記被二軸延伸部は、前記被二軸延伸部の下部の内径Xと、前記被二軸延伸部における内腔長Yとの比(X:Y)が、1:3.7〜4.5である上記(13)に記載の筒状プリフォーム。
(15) 前記筒状本体部は、前記閉塞上端部の下端における肉厚と同じ肉厚にて、前記下端部に向かって所定長延びる肉厚部を有している上記(13)または(14)に記載の筒状プリフォーム。
(16) 前記下端部は、前記筒状本体部の前記肉厚部より肉薄に形成されている上記(3)に記載の筒状プリフォーム。
(17) 前記筒状本体部は、前記下部に、前記下端部に向かって外径が縮径しかつ肉薄となるテーパー部を備えている上記(13)ないし(15)のいずれかに記載の筒状プリフォーム。
(19) 前記把持用突出部の外径は、3〜8mmであり、前記把持用突出部の高さは、5〜20mmである上記(13)ないし(18)のいずれかに記載の筒状プリフォーム。
(20) 前記閉塞上端部は、上方に向かって肉厚が漸減する肉厚変化部を備え、前記肉厚変化部は、前記肉厚変化部の肉厚部最小部における肉厚aが、1.3〜1.6mmであり、前記肉厚変化部の肉厚最大部における肉厚bが、前記肉厚aの2.5〜4倍であるである上記(13)ないし(19)のいずれかに記載の筒状プリフォーム。
(21) 上記(13)ないし(20)のいずれかに記載の筒状プリフォームを準備する工程と、前記筒状プリフォームを前記熱可塑性樹脂の吸熱ピーク温度付近に加熱するプリフォーム加熱工程と、前記筒状プリフォームを成形型内に配置するプリフォーム配置工程と、前記筒状プリフォームの前記把持用突出部を摘んで引き上げる引上延伸と前記プリフォーム内に空気を送り込む拡張延伸とにより延伸物を作製し、かつ前記成形型の内面に押し当てる延伸物成形工程とを行う医療用液体容器の製造方法。
(22) 前記延伸物成形工程における前記プリフォームの延伸倍率は、前記プリフォームの下部側から中央部側に向かって高くなっている上記(21)に記載の医療用液体容器の製造方法。
Claims (12)
- 内部に薬剤を充填するための医療用液体容器であり、かつ、下端に開口部を有する筒状の排出部と、前記排出部から上方に連続する下部と、前記下部から上方に連続する胴部と、前記胴部から上方に連続する上部とを備え、前記下部、前記胴部および前記上部は、水平断面において長軸と短軸とを有する扁平形状を有し、さらに、前記医療用液体容器の前記上部の少なくとも一部が、内部に充填される前記薬剤の排出に伴って前記短軸の内側方向への変形を可能とする内方変形可能部を備える医療用液体容器を二軸延伸ブロー成形により作成するための筒状プリフォームであって、
前記筒状プリフォームは、熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成され、閉塞した上端部と、前記排出部を形成する下端部と、前記上端部と前記下端部間を連結する筒状本体部とを備え、前記上端部は、前記医療用液体容器の前記内方変形可能部を形成するために、上方に向かって肉厚が漸減する肉厚変化部を備え、
前記肉厚変化部は、前記肉厚変化部の肉厚部最小部における肉厚aが、1.3〜1.6mmであり、前記肉厚変化部の肉厚最大部における肉厚bが、前記肉厚aの2.5〜4倍となっていることを特徴とする医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。 - 前記肉厚変化部の前記肉厚bは、3.25〜5.4mmである請求項1に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記筒状プリフォームは、前記肉厚変化部の上端から上方に突出した把持用突出部を有し、前記筒状プリフォームは、二軸延伸ブロー時に前記把持用突出部を摘まんで引き上げることにより、前記プリフォームの軸方向に延伸されるものである請求項1または2に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記上端部の外面は、前記外面の中心部に前記把持用突出部を有する略半球状外面となっている請求項3に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記上端部の外面は、前記外面の中心部に前記把持用突出部を有する略半球状外面となっており、かつ、前記上端部の内面も、略半球状内面となっており、略半球状内面の中心は、前記略半球状外面の中心より、前記上端部の上端側に位置している請求項3に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記把持用突出部の前記肉厚変化部に隣接する部分の外径は、3〜8mmである請求項3ないし5のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記筒状本体部は、前記肉厚変化部の前記肉厚bとほぼ同じ肉厚にて、前記下端部に向かって所定長延びる所定肉厚部(均一肉厚部)を有している請求項1ないし6のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記下端部は、前記筒状本体部の前記所定肉厚部より肉薄に形成されている請求項7に記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記筒状本体部は、前記下部に、前記排出部に向かって肉薄となるテーパー部を備えている請求項1ないし8のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 前記筒状プリフォームは、下端より前記上端部の下端までほぼ同一内径にて延びる内腔を備えている請求項1ないし9のいずれかに記載の医療用液体容器作成用筒状プリフォーム。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の熱可塑性合成樹脂製の医療用液体容器作成用筒状プリフォームを準備する工程と、前記筒状プリフォームを加熱するプリフォーム加熱工程と、前記プリフォームを成形型内に配置するプリフォーム配置工程と、前記プリフォームを前記プリフォームの軸方向に延伸する軸方向延伸と前記プリフォーム内に空気を送り込む拡張延伸とを行い延伸物を作成しかつ前記成形型内面に押し当てる延伸物成形工程とを行うことを特徴とする医療用液体容器の製造方法。
- 前記延伸物成形工程における前記プリフォームの延伸倍率は、前記プリフォームの下部側から中央部側に向かって高くなっている請求項11に記載の医療用液体容器の製造方法。
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