JPH10314305A - 注射器用密封栓及びプレフィルド注射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密封性、摺動性の非常に高い注射器用密封栓及
び該密封栓を用いた薬剤を長期安定に保存でき、注射の
際には容易かつ正確に操作できるプレフィルド注射器。
製剤工程又は薬剤保存中の衛生性、操作性にも優れる。 【解決手段】 ゴム製栓本体の表面に、表面の中心線平
均粗さＲａが０．０５μｍ以下、且つ動摩擦係数が０．
２以下のテトラフルオロエチレン樹脂フィルム又は超高
分子量ポリエチレンフィルムを積層されてなることを特
徴とする注射器用密封栓、及び薬剤を充填した注射筒を
密封栓で密封してなるプレフィルド注射器であって、前
記密封栓がゴム製栓本体の表面に、表面の中心線平均粗
さＲａが０．０５μｍ以下、且つ動摩擦係数が０．２以
下のテトラフルオロエチレン樹脂フィルム又は超高分子
量ポリエチレンフィルムを積層されてなることを特徴と
するプレフィルド注射器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は注射器用密封栓及び
該注射器用密封栓を用いて薬剤を注射筒（兼容器）に密
封したプレフィルド注射器に関する。

【０００２】

【従来の技術】医薬品の剤形の一つである注射剤には、
投与時に溶解される固形製剤と、溶液のまま製剤した液
剤の剤形がある。また、注射剤を体内投与する手段に
は、注射器から直接薬液を体内に投与する方法と、投与
直前に別の薬液容器に保持された他の薬液と共に混合し
た後、注射器以外の医療用具、例えば点滴セットなどの
投与システムを経由して、体内に導入する方法とがあ
る。

【０００３】ところで、注射筒兼容器内に予め注射剤を
製剤（充填）しておき、端部を密封栓で封止した状態で
輸送、保管し、投与の際には注射筒先端側に注射針又は
投与用器具を取り付け、該密封栓を先端側に押し込み注
射筒内を摺動させることにより、注射剤を注射針側から
流出させ、投与できる、いわゆるプレフィルド型注射器
があり、これは操作が簡単であること、緊急時でも薬剤
の誤用なく正確な投与量で投与できること、薬品を移し
替える操作がなく微生物汚染を回避しやすく衛生性が高
いこと等、種々の利点があるため、医療現場での治療の
効率化、細菌汚染防止の観点から近年多用されるように
なってきた。また、固形剤と溶解用注射用水や薬液を一
つのシステム内に組み合わせた、所謂キット製品等の使
用も同様の理由から奨励されている。

【０００４】プレフィルド型注射器は前記のように便利
なものであるが、薬品保管時には高い密封性が要求され
ると同時に、薬剤投与時には密封していた栓を摺動させ
る必要があり、密封性と摺動性という相反する特性を持
つ機能が要求される。従来の注射器ではピストンにシリ
コーンオイルを塗布して、密封性と摺動性を両立させて
いたが、近年シリコーンオイルによる薬剤有効成分の吸
着による力価低下や、シリコーンオイル自体の剥離物で
ある微粒子による薬剤汚染とこれによる人体への悪影響
（シリコーンオイルの毒性）が問題となっており、シリ
コーンオイル使用回避の方向にある。

【０００５】一方で本体がゴムからなるゴム製可動密封
栓（以下「密封栓」と略すこともある）が知られてお
り、薬液接触面にテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ
素樹脂フィルムを積層したもの（実開昭４８−８９９０
号公報）、シリンジ内面に接触する部位をすべてポリプ
ロピレン樹脂で積層したプレフィルド注射器用ゴム密封
栓（米国特許第４５５４１２５号明細書）等がある。

【０００６】出願人は上記の事情に鑑み、シリコーンオ
イルの使用なしに、密封栓の密封性と摺動性を両立さ
せ、しかも衛生性、安全性の高い注射器、注射器兼容器
を実現してきた。例えば、特開昭６２−１３９６６８号
公報において、表面をテトラエチレンフルオロエチレン
−エチレン共重合樹脂（以下「ＥＴＦＥ」と略記する場
合もある）で被覆した密封栓を、特開昭６３−９７１７
３号公報においてはテトラフルオロエチレン樹脂（以下
「ＰＴＦＥ」と略記する場合もある）フィルムで被覆し
た密封栓を、さらに実開平１−１３８４５４，同１−１
３８４５５各号公報ではプレフィルドシリンジに好適な
形状を有する、ＰＴＦＥ，ＥＴＦＥ及び超高分子ポリエ
チレン樹脂からなるフィルムをラミネートした密封栓を
提案している。また、環状オレフィン系プラスチックか
らなり、前記密封栓と組み合わせて密封性、摺動性を両
立できる注射筒（シリンジ）も提案している（特願平３
−１８１１６４号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、第１３改正
日本薬局方の製剤総則において、注射剤の容器は密封容
器（Hermetic container) でなければならないと規定さ
れており、通則においては「密封容器とは、日常の取扱
をし、又は通常の保存状態において、気体又は微生物の
侵入のおそれのない容器をいう」と定義されている。こ
の公定基準に照らして先行技術を検討するとき、樹脂フ
ィルム積層密封栓は栓本体ゴム成分の溶出抑制の効果は
大であるものの、シリコーンオイルを使用しないために
密封性が低下するきらいがある。本発明者らが開発して
きた前記の密封栓においては、十分な密封度を保つため
には密封栓の外径とシリンジ内径の差をある程度大きく
設計する必要があり、そのために薬剤投与時に摺動抵抗
が若干大きくなる問題があった。

【０００８】一方、本発明者らは密封栓表面に積層する
樹脂について種々研究を重ねてきたが、例えばテトラフ
ルオロエチレン−ペルフルオロエチレンコポリマー（Ｐ
ＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン
−エチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、トリクロロトリフ
ルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等の他のフ
ッ素樹脂に比べ、ＰＴＦＥが最適であり、フッ素樹脂以
外では超高分子量ポリエチレン（以下「ＵＨＭＷＰＥ」
と略記する場合もある）も同様に好適であると考えるに
いたった。その理由は後記してある。ところで上記した
その他のフッ素樹脂は射出成形や押出形成等の熱溶融成
形ができるが、テトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）は、融点３２７℃で溶融粘度ＭＦＲが実質的にゼロ
であり、且つ非粘着性であり、熱溶融成形をすることは
できない（文献：プラスチックの事典、８３６〜８３８
頁、朝倉書店、１９９２年３月１日刊）。このためＰＴ
ＦＥのフイルムは、圧縮成形によりシート状に成形する
か、あるいはブロック状に成形した後に刃物で切削する
スライス加工（シートに近い厚めのもの）、又はスカイ
ビング加工（更に薄膜のもの）して得ている。

【０００９】スカイビング法を更に詳細に説明すると、
まず粒子径が〜１０μｍの懸濁重合した成形加工用粉末
状樹脂原料の適量を、焼結成形用金型に充填し、圧縮プ
レスで室温，圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ² で予備
成形した後、３６０〜３８０℃で、成形品の大きさによ
り異なるが、通常数時間焼結する。次いで該金型を常圧
又は加圧下で冷却し、シート、ブロック、シリンダ状の
一次成形品を得る。上記の圧縮成形で得シリンダ状ＰＴ
ＦＥ成形品を旋盤機に取り付け回転させつつ、金属製刃
物を特定の角度で一定圧力で押しつけ、４０〜５０μｍ
以上、２００μｍ以下のＰＴＦＥフィルムを得る。この
ようなスカイビング法により製造されたフイルム表面に
は、ピンホールや切削傷が残るという欠点があり、特に
ゴム成分の薬剤中への浸出、汚染を防止するための密封
栓表面に積層する用途には好ましくない問題であった。
これに対し、フッ素系樹脂の微粒子の懸濁液にラテック
ス乳化液を加え、これを金属面上に薄く流延した後に焼
成してフィルムを得るキャスティング法が知られてお
り、これによれば約３μｍ厚さのフィルムまで製造でき
る（米国特許第５１９４３３５号明細書）。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あって、ゴムからの薬剤溶出を防止するためのＰＴＦＥ
フィルム又はＵＨＰＥフィルムをゴム製栓本体の表面に
積層した密封栓であって、シリコーンオイルの使用なく
十分な密封性とともに従来以上の優れた摺動性を有する
とともに、積層表面のピンホールや傷がなく衛生性も非
常に高い注射器用密封栓の提供を課題としている。また
該注射器用密封栓を用いて注射筒（兼容器）内に薬剤を
封入密閉してなり、治療時の操作性が大幅に向上し、衛
生性の高いプレフィルド注射器を提供することも本発明
の課題である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、(1)ゴム製栓本体の表面に、表面の中
心線平均粗さＲａが０．０５μｍ以下、且つ動摩擦係数
が０．２以下のテトラフルオロエチレン樹脂フィルム又
は超高分子量ポリエチレンフィルムを積層されてなるこ
とを特徴とする注射器用密封栓、(2)前記テトラフルオ
ロエチレン樹脂フィルムは、最大粒子径０．０１〜１．
０μｍのテトラフルオロエチレン樹脂粉末，分散剤及び
溶媒を含有してなる懸濁液を原料とするキャスティング
成形法により製造されたものであることを特徴とする上
記(1) 記載の注射器用密封栓、(3)前記超高分子量ポリ
エチレンフィルムがインフレーション成形法又は押し出
し成形法により製造されたものであることを特徴とする
請求項１記載の注射器用密封栓、及び(4)薬剤を充填し
た注射筒を密封栓で密封してなるプレフィルド注射器で
あって、前記密封栓がゴム製栓本体の表面に、表面の中
心線平均粗さＲａが０．０５μｍ以下、且つ動摩擦係数
が０．２以下のテトラフルオロエチレン樹脂フィルムを
積層されてなることを特徴とするプレフィルド注射器を
提供するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の注射器用密封栓
（以下「密封栓」と略記する）及びプレフィルド注射器
を説明する概略断面図であり、同図の(a) に示す密封栓
１はゴム製栓本体２の表面に樹脂フィルム３を積層され
ている。４は図示を省略した押し棒の取り付け部であ
る。注射薬の製剤工程において、同図の(b) に示す注射
筒５の先端を同図(c) に示すようにキャップ６で封止
し、注射筒内１内に注射剤７を充填・製剤し、密封栓１
で封止したものがプレフィルド注射器であり、通常はさ
らに図示は省略した注射針部、押し棒や各部分のカバー
部等を加えた形で製品とする。本発明者らは鋭意研究、
検討の結果、ゴム製栓本体２の表面に積層する樹脂フィ
ルム３の表面粗さがＪＩＳ Ｂ０６０１−１９８２に準
拠して測定した中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０５μｍ
以下であり、しかもＪＩＳ Ｋ７２１８−１９８６に準
拠して測定した動摩擦係数が０．２以下という特定の表
面特定値を満足するものであれば、非常に高い密封性と
摺動性を実現できること、さらに本発明の注射器用密封
栓及びプレフィルド注射器という使用分野に要求される
衛生性、化学的安定性を兼備した樹脂フィルムという観
点から、特にＰＴＦＥフィルム又はＵＨＭＷＰＥフィル
ムが最適であること、とりわけ特定の原料を用いてキャ
スティング法により製造したＰＴＦＥフィルム、又はイ
ンフレーション成形法又は押し出し成形法により製造し
たＵＨＭＷＰＥフィルムが表面粗度を上記本発明の範囲
とできる点で最適であることを見いだし、本発明に到達
できたものである。これにより高い密封性と摺動性（低
動摩擦抵抗）が得られ、薬品の品質保持性が向上し、治
療操作を更に容易なものとすることができた。

【００１３】図１は本発明の密封栓の注射器用密封栓
（以下「密封栓」と略記する）及びプレフィルド注射器
を説明する概略図であり、図１の（ａ）に示すように、
密封栓１はゴム製栓本体２の表面にＰＴＦＥ又はＵＨＭ
ＷＰＥからなる樹脂フィルム３を積層されている。本発
明に係るプレフィルド注射器は注射液剤の容器を兼ねる
ため、ゴム表面に積層する樹脂フィルムに対して、単に
物理的な密封性、摺動性だけではなく、長期にわたり薬
剤と接触していても吸着、溶出物等がなく人体への毒性
がないことが必須の要件として求められる。本発明にお
いて種々のフッ素系樹脂の中でも特にＰＴＦＥを用いる
理由は、殆どすべての薬品に対し溶解や膨潤が見られな
いという極めて優れた安定性を有すること、耐熱性が有
機材料中では最高の部類にあり融点の約３２７℃で透明
なゲル状となるだけで溶融流動性は示さず、連続使用温
度が約２６０℃と極めて高いこと、その表面は優れた疎
水性、疎油性及び非粘着性を示すこと、他のプラスチッ
クと比較して表１に示すように摩擦係数が小さく優れた
摺動性を示すこと等の長所を有するので、製剤工程等に
おける高温の殺菌処理工程に耐えること、長期にわたり
内部に充填した薬剤と接触しても吸着、溶出がなく化学
的に安定していること、薬剤投与時には密封栓を滑らか
に圧入できる高い摺動性を有することといった注射器用
密封栓の表面積層フィルム材に望まれる物理的特性、化
学的特性を満足できる点にある。

【００１４】また、もう一つの積層フィルム材としてＵ
ＨＭＷＰＥを用いる理由は、各種ポリエチレンは一般に
化学的にかなり安定で耐化学薬品性も高く、溶融粘度が
極めて大きく、熱安定性も良いこと、中でもＵＨＭＷＰ
Ｅは分子量１００万以上であるため耐摩耗性、耐衝撃
性、自己潤滑性に優れており、ＰＴＦＥ同様に摩擦係数
が小さく、本発明の被覆樹脂として用いて好適であるこ
と、さらに、耐放射線性にも優れ、放射線による殺菌を
可能とすること、等にある。表１にＰＴＦＥ，ＵＨＭＷ
ＰＥフィルムの滑り（摺動性）の程度を示す係数である
動摩擦係数をその他の樹脂と比較して示す。測定法はＪ
ＩＳ Ｋ７２１８−１９８６による。

【００１５】

【表１】

【００１６】本発明においては、ＪＩＳ Ｂ０６０１−
１９８２による表面粗さが中心線平均粗さ（Ｒａ）０．
０５μｍ以下というＰＴＦＥ又はＵＨＭＷＰＥフィルム
を用いるが、この特性値を満足するものはその表面が極
めて平滑で、ゴム製栓本体の弾性を充分に発揮させるこ
とができる。本発明に係るＰＴＦＥ及びＵＨＭＷＰＥは
上記の本発明に限定する表面粗度及び動摩擦係数を満足
するものであればいずれの製法によるものであってもよ
いが、ＰＴＦＥフィルムは前記のようにスライスあるい
はスカイビング加工によるとピンホール等の問題がある
ので、上記の表面粗度を実現するには、特に好ましくは
表面特性の優れたキャスティング法によるものを用い
る。

【００１７】図２は後記する参考例１のキャスティング
法によるＰＴＦＥフィルム（Ｄ−１）及び参考例２のス
カイビング加工によるＰＴＦＥフィルム（Ｄ−２）の表
面粗度をＪＩＳ ＢＯ６０１−１９８２によりそれぞれ
測定したチャートを比較して示した図である。図２にお
いてｘ方向は測定長さ（単位ｍｍ）、ｙ方向はカットオ
フ値（単位ｍｍ）を示し、最大高さ（Ｒｍａｘ）は最大
値と最低値の高低差であって、倍率約６０，０００倍で
示したものである。図２から明らかなように、Ｄ−１の
フィルムの表面はＤ−２に比較して非常に滑らかであ
る。

【００１８】ＵＨＭＷＰＥも溶融温度が極めて大きいた
め、シートやフィルムを得るには前記したＰＴＦＥと同
様に加圧加熱して一次成形品をスカイビングするか、シ
ート状に焼結する方法があるが、スカイビング法では前
記の問題があるので、押し出し成形法、またはチューブ
状に成形したＵＨＭＷＰＥの一端を閉じ、他端から圧縮
空気を吹き込みふくらませるインフレーション成形法に
よる薄膜が特に好ましく、測定チャートの図示は省略し
たがＤ−１と同様であって、本発明に限定する中心線平
均粗さ０．０５μｍ以下を実現できる。

【００１９】ところで、ゴム製栓本体に積層するフィル
ムの厚さが薄いほどゴム弾性を十分に生かすことがで
き、高い密封性が得られるが、製造及び積層加工時の取
扱いが困難になる。そこで本発明のＰＴＦＥフィルム又
はＵＨＭＷＰＥフィルムの厚さは、０．００１ｍｍ〜
０．１ｍｍ程度、より好ましくは０．００１〜０．０５
ｍｍ、特に好ましくは０．００５〜０．０３ｍｍであ
る。なお、実生産においては０．０１〜０．０５ｍｍの
範囲が薄膜の空隙率が低く、製品不良率が少ない。０．
００１ｍｍ以下のものは製造が困難であり、またゴム製
栓本体との積層加工の取扱い限界である。一方、１ｍｍ
を超える厚さでは高い密封性を得られないので好ましく
ない。

【００２０】ＰＴＦＥフィルムのキャスティング加工法
による製造をより具体的に説明すると、好適な分散剤を
用いて安定した懸濁状態を保てる程度の、最大粒子径が
０．０１〜１．０μｍ、好ましくは最大粒子径が０．５
μｍ以下で固形濃度が約３５〜６０％のＰＴＦＥ懸濁液
（サスペンジョン）を調製する。より好ましい濃度は４
０〜５０％程度である。溶媒や分散剤としてはこの加工
法において一般的に用いるものでよく、分散剤として
は、例えば非イオン系界面活性剤例えばニッサン・ノニ
オンＨＳ２０８（商品名、日本油脂（株）製）等を挙げ
ることができる。また溶媒としては、例えば水等を挙げ
ることができる。表２に懸濁液の組成の例を挙げるが、
これに限定されるところはない。

【００２１】

【表２】

【００２２】該懸濁液を、高耐熱，高防錆のベルト、例
えばステンレス・スチール製ベルト上に流し込み、密閉
式加熱炉でＰＴＦＥの融点（３２７℃）以上の温度で加
熱、水分を蒸発させた後、４〜６時間焼結加工して薄膜
を製造する。この方法の特徴は、他の加工法のように円
筒状の一次加工品の段階を経ずに、直接薄膜を製造でき
るため、前述のようなスカイビング加工法に由来するピ
ンホールや表面の切削傷がなく、また最大粒子径が１．
０μｍ以下の極めて微細なＰＴＦＥを使用するので、フ
ィルム成形品の比重もＰＴＦＥの真比重２．１４〜２．
２０に近いものであって、目視観察やピンホール検査の
結果でもピンホールを殆ど認めず、また表面の粗さ（粗
度）が極めて小さく滑らかである。

【００２３】本発明の密封栓のゴム製栓本体の材料とす
るゴムとしては特に限定されるところはないが、例えば
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ゴム、イソプレン−イソブチ
レンゴム類、ニトリルゴム等の合成ゴムや天然ゴムを主
原料とし、それに充填剤、架橋剤等を配合したものが挙
げられる。しかし、本発明のプレフィルド注射器用の密
封栓については、特に衛生性が高いことと共に、容器
（注射筒）内に液剤を３年という長期間安定に保存する
ために耐気体透過性に優れた材料を選択することが望ま
しい。このようなゴム処方の配合例を下記の表３に示
す。軟化点の高いＰＴＦＥフィルムを積層する場合に
は、加硫温度の高い配合例１及び配合例２が好適であ
り、ＵＨＭＷＰＥフィルム（融点１３５℃）の場合には
配合例３及び配合例４が好適である。但し、本発明にお
いてゴム製栓本体の形状、製法ともに特に限定されると
ころはない。

【００２４】

【表３】

【００２５】上記表３における注記は以下のとおり。 1)エクソン化学（株）製、エッソブチル＃３６５（商品
名）、結合イソプレン量：１．５ｍｏｌ％、ムーニー粘
度：４３〜５１ 2)エクソン化学（株）製、エッソブチルＨＴ１０６６
（商品名）、結合塩素量：１．３重量％、ムーニー粘
度：３４〜４０ 3)バイエルＡＧ社製、バイエルブチルＸＬ−１００００
（商品名） 4)日本ゼオン（株）製、ニポールＤＮ１０２（商品
名）、結合アクリロニトリル量：４２重量％、ムーニー
粘度：６０ 5)日本シリカ工業（株）製、ニプシールＥＲ（商品
名）、ｐＨ：７．５〜９．０（５％水溶液） 6)川口化学工業（株）製、アクセルＴＲＡ（商品名）、
融点：１２０℃以上 7)川口化学工業（株）製、アクセルＢＺ（商品名） 8)正同化学工業（株）製、活性亜鉛華ＡＺＯ（商品
名）、ＺｎＯ９３〜９６％ 9)花王（株）製、ルナックＳ＃３０（商品名） 10)協和化学工業（株）製、協和マグ＃１５０（商品
名）、比表面積１３０〜１７０ｍｇ 11)三協化成（株）製、ジスネットＤＢ（商品名）、融
点：１３７℃以上 12)日本油脂（株）製、パーヘキサ３Ｍ−４０（商品
名）、分子量：３０２、１分間半減期温度：１４９℃

【００２６】ゴム製栓本体表面に本発明に係るＰＴＦＥ
又はＵＨＭＷＰＥのフィルムを積層する手段は公知の従
来技術によればよいが、例えばフィルムの片面を必要で
あれば化学処理（ケミカルエッチング）法、スパッタエ
ッチング法又はコロナ法等により処理し、密封栓本体の
基材となるゴムコンパウンドと共に成形用金型内に配置
し、所定の形状に加硫、接着して賦形する。図３に本発
明の密封栓の数例の断面形状を示すが、これらの形状に
限定されるものではなく、例えば注射筒内壁との摺動部
分に複数の環状突起が形成されたような複雑な構造であ
っても本発明の効果が得られることは当然である。また
積層する部位は注射筒内壁と接触する部分や医薬品の接
触する可能性のある部分等を含むことは言うまでもない
が、これに限定されるものではない。さらに、本発明の
密封栓は非常に摺動性が高いので、後記の実施例に示す
ように、注射筒内径と密封栓外径の差を大きくして圧縮
率を高く、すなわち密封性の高いサイズに設計しても、
充分な摺動性が得られる。本発明の密封栓は、プラスチ
ック製注射筒のみならず、ガラス製注射筒にも勿論適用
できるが、ガラス表面は一般的にプラスチック表面より
粗いので、プラスチック製注射筒に適用するほうがより
高い密封性、摺動性を得られる。

【００２７】また本発明に係るプレフィルド注射器と
は、以上で説明した本発明の注射器用密封栓を用いたプ
レフィルド型の注射器のいずれをも包含するものであっ
て、注射筒部分及び注射筒以外の例えば先端部キャップ
や注射針部、密封栓の後端に取り付ける押棒（プランジ
ャーロット）等の材質、形状については特に限定される
ところはない。例えば注射筒（兼容器）の材質として
は、上記の表面粗さの点から一般にプラスチックが使用
されており、例えば環状オレフィン系樹脂、環状オレフ
ィン−エチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート
径樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテフタレート
樹脂等が挙げられるか、特に透明性や耐熱性か高く、医
薬品との化学的な相互作用のない環状オレフィン系樹
脂、環状オレフィン−エチレン共重合体の使用が好まし
い。

【００２８】図１の（ｃ）は本発明の密封栓１を注射筒
２に取り付けた状態を示し、プレフィルド注射器の場合
は、注射剤７を保存する容器を兼ねる注射筒５に薬剤を
予め充填した後、本発明の密封栓１を打栓して注射筒内
を封止して製品とする。６は注射筒先端の注射針取り付
け部分開口を封止するキャップである。このタイプの注
射器にはいわゆるキット製品等も含まれる。一般に薬剤
の保存期限は３年という長期にわたるため、特に密封性
と耐薬品性、化学的安定性が要求され、さらに使用時に
は緊急使用に対応する高い摺動性、操作性を有する必要
があるが、本発明品はすべて満足できるものである。

【００２９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。 〔参考例１：キャスティング法によるＰＴＦＥフィルム
（Ｄ−１）の製造〕蒸留水で６％に希釈したニッサン・
ノニオンＨＳ２０８（非イオン系界面活性剤）１０リッ
トルに、ＰＴＦＥ微粉末（商品名ホスタフロンＴＦ１７
６０、ヘキスト（株）製、最大粒子径１μｍ未満、平均
粒子径０．１μｍ）６．０１ｋｇを加え、ホモジナイザ
ーで充分に懸濁分散させて、４５重量％のＰＴＦＥ懸濁
液１６．０１ｋｇを得る。該分散液を清浄な磨きステン
レテ鋼板上に塗膜厚が１０μｍになるように塗布し、赤
外線ランプで１．５分間乾燥させた後、３６０〜３８０
℃で約１０分間加熱し、界面活性剤を揮散させる。この
操作を４回繰り返して、約４０μｍ（０．０４ｍｍ）の
厚さに焼結させる。最後の焼結の後、水で急冷して、金
属板より剥離し、透明なＰＴＦＥキャスティングフィル
ム（Ｄ−１）を得る。なお、この操作回数を増減するこ
とにより所望の厚さのフィルムを得ることができる。

【００３０】〔参考例２：スカイビング法によるＰＴＦ
Ｅフィルム（Ｄ−２）の製造〕比較のために従来のスカ
イビング法によりＰＴＦＥフィルムを前記従来技術欄に
記載した方法に準拠して製造した（Ｄ−２）。直径２５
０ｍｍφで高さが２０００ｍｍの磨きステンレス鋼板製
の金型に、参考例１と同じＰＴＦＥ微粉末を１０メッシ
ュのステンレスを篩を通しながら均一に充填する。常温
で徐々にプレスして３００kg/cm²まで加圧し、２５分間
保持して予備成形品を得る。該予備成形品を電気炉内に
おいて、１０℃／分で３７０℃まで昇温し、全体に均一
に焼結されるまでこの温度を保つ。次いで１５℃／分の
降温速度で室温まで冷却し、焼結品を得る。得られた焼
結丸棒（３００ｍｍφ×５００ｍｍｈ）を、スカイビン
グ加工して約４０μｍ又は所望の厚さのＰＴＦＥフィル
ムを得る。

【００３１】上記で得られたＤ−１及びＤ−２のフィル
ム、並びに参考例３として押し出し法によるＥＴＦＥの
フィルムＤ−３の表面粗さを、下記の測定法に従い、表
面粗さ形状測定機（東京精密（株）製、サーフコム５５
０Ａ）を用いて倍率×６０００、カットオフ値０．５ｍ
ｍ、測定長さ４．０ｍｍで測定した。結果は表４に示す
とおりであった。なお、測定機の構造上、ゴム製栓本体
に積層したものは測定不可能であるため、フィルムのみ
を測定している。

【００３２】フィルム表面の粗面深さの測定法：ＪＩＳ
Ｂ０６０１−１９８２ に準拠して、触針式表面粗さ
形状測定機（東京精密（株) 製、サーフコム ５５０
Ａ）を用いて行った。試料の表面に測定機の触針部を当
て、針を規定の範囲で移動させながら、中心線平均粗さ
（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｍａｘ）及び１０点平均粗さ
（Ｒｚ）を測定し、測定チャートを得る。測定チャート
からＲａ、Ｒｍａｘ及びＲｚを読み取る。各試料につき
６回ずつ測定し、最高値は除外してＲａ、Ｒｍａｘ及び
Ｒｚの算術平均値を得る。Ｒａ値及びＲｚ値は、中心線
からの粗面深さプロフィールの前距離の算術平均とし
て、フィルム表面の粗面深さを数字で表す。

【００３３】さらに、前記Ｄ−１〜Ｄ−３のそれぞれに
つき、厚さ２０μｍのフィルムを用意し、その表面の動
摩擦係数を下記の測定方法に従い測定した。測定結果及
び各フィルムのその他の物性値を表４に併せて示す。 動摩擦係数の測定方法：動摩擦係数とはフィルムの滑り
の程度（摺動性）を示す係数である。ＪＩＳＫ７２１８
−１９８６に準拠し、松原式摩擦摩耗試験機（東洋ポー
ルドウィン（株）製）を用い、試料表面の動摩擦係数を
測定した。試験条件は、相手材：ＳＵＳ：荷重：５ｋｇ
・ｆ〜５０ｋｇ・ｆ（５ｋｇ・ｆ刻みで３０分間同一荷
重）、速度：１２ｍ／ｍｉｎ、時間：１６８時間。動摩
擦係数の計算は数１の式による。

【数１】動摩擦係数(kg/cm² ・m/sec)＝垂直荷重が15kg
・ｆ時の動摩擦力／荷重15kg・f

【００３４】全光透過率及びヘイズ：ＪＩＳ Ｋ７１０
５−１９８１の「プラスチックの光学的特性試験方法」
に従い、積分球式光線透過率測定装置を用いて測定す
る。ヘイズ（曇り）値は試料を透過した光量に対する散
乱光の割合を示す。光線透過率は全投光量に対する全光
線透過量及び拡散透過量を示す。

【００３５】

【表４】

【００３６】〔実施例１、比較例１及び比較例２〕以下
の実施例、比較例では前記の表３の配合例２の優れた耐
気体透過性を有するゴムシートを用いた。配合処方に従
い、オープン・ロールを用いて混練りし２４時間熟成
後、加熱して未加硫ゴムシートを得る。このゴムシート
と上記参考例で得られた厚さ２０μｍのＤ−１，Ｄ−２
及びＤ−３のフィルムを、図３の（ａ）に示す栓体断面
形状に対応した成形用金型の上におき、１５０〜１８０
℃の加硫条件に応じて、型締め圧力１５０ｋｇ／ｃｍ²
に加圧し、１０分間加硫して、ゴム製栓本体にＰＴＦＥ
又はＥＴＦＥを積層し、図３の（ａ）の断面形状の密封
栓を作成した。なお、密封栓のサイズは後記の各試験に
用いる注射筒のサイズに対応させた。

【００３７】摺動抵抗値の測定：容量５ｍｌと容量１０
０ｍｌのプラスチック（ポリプロピレン）製注射筒と、
各注射筒に対応する表５に示すサイズの各密封栓を用意
し、該各密封栓を注射筒にねじ込み、装着する。密封栓
の先端がプラスチック注射筒の規定容量となる位置にい
たるまで、ゆっくりと押し込み、試料注射筒とする。次
に、該試料注射筒の先端部に規定サイズの市販のディス
ポーザブル注射針をしっかり挿入する。別に市販注射器
に注射針を装着したものを用いて、該試料注射筒の先端
部より当該注射筒の規定容量の蒸留水を注入する。この
とき空気を入れないように注意する。注射筒の先端を下
に向けて、金属製治具に挿入し、圧力センサー付き測定
器〔（株）島津製作所製、オートグラフＡＧ−１ＫＮＤ
（商品名）〕の球座式圧縮試験用圧盤により、１００ｍ
ｍ／ｓｅｃの速度で密封栓を先端側に押し込み、このと
きの摺動抵抗値を測定する。得られた摺動測定チャート
から最大値を読み取り、摺動抵抗値とする。一般に滑り
はじめの値、すなわち静摩擦抵抗値Ｆｆｓは、摺動中の
値（動摩擦抵抗値）Ｆｆｄより小さい傾向にある。結果
を表５に示すが、ＥＴＦＥを積層した比較例３のものは
摺動性が悪く注射筒にセットすることすら困難であり、
測定不能であった。

【００３８】

【表５】

【００３９】長期密封性評価試験（微生物の侵入の有無
評価試験の代替試験）：上記実施例１，比較例１及び比
較例２の密封栓で容量５ｍｌの注射筒に対応するサイズ
のものを用いて、以下のように行なう。図３の(a) に概
略断面図を示すプラスチック製の注射筒（容量５ｍｌ）
を洗浄，乾燥した後、先端部をゴム製キャップで封止
し、規定容量分の注射用水を注入した後に、注射筒開口
部からゆっくりと上記密封栓をそれぞれ挿入する。比較
例２のものは無理やり押し込んだ。全重量（初期重量）
を精秤した後、４０℃、相対湿度７５％の加速条件で６
ケ月以上保存するが、１ケ月毎に各試料の注射筒を取り
出し、デシケータ内で３０分間その表面を乾燥した後、
各々の重量を精秤する（計５測定ポイント以上）。得ら
れた重量変化のデータを後記のように統計学的に処理し
て回帰関数として算出し、時間項に３年相当の数値を外
挿して、製剤後の長期密封性を予測評価した。なお、現
実の製剤に対応するように、押棒をつけたものと、つけ
ないものの両方について各７０個を用意して試験した。

【００４０】上記により統計学的手法により求めた、各
試料の時間項Ｘに対する減量曲線Ｙ＝−Ｋ＋α×ｌｎＸ
は、実施例１の場合では数２及び数３のとおりであっ
た。

【数２】 押棒を装着した場合 Ｙ＝−１．８９６＋１．０８７×ｌｎＸ …（a)

【数３】 押棒を装着しない場合 Ｙ＝−４．２００＋１．５９４×ｌｎＸ …（b)

【００４１】上記回帰関数式(a),(b) の時間項Ｘに、２
年（１７，５２０時間）、３年（２６，２８０時間）を
外挿して、各試料中の注射用水の常態での２年経過後、
３年経過後の減量を推定すると、（a)の場合２年で減量
５．２７ｍｇ、３年で減量５．７１ｍｇの値を得る。ま
た初期重量を１００％とした減量率は２年で０．１１
％、３年で０．１１％である。同様にして（b)の場合の
減量と減量率の推定値は２年で６．３１ｍｇ，０．１２
％、３年で６．９６ｇ，０．１３％となる。比較例１
（Ｄ−２）と比較例２（Ｄ−３）についても実施例１と
同様に行い、減量曲線及びこの減量曲線に外挿して得た
２年，３年の減量と減量率を求めた。結果をまとめて表
６に示す。

【００４２】

【表６】

【００４３】表６に示されるように、Ｄ−３のフイルム
（ＥＴＦＥ）は密封性は優れているが、摺動抵抗が著し
く高いために、これを積層した比較例２の密封栓は注射
筒内壁との間の摺動性が劣り、実使用できない。また同
じＰＴＦＥであっても、スカイビング法によるフィルム
を積層した比較例１のものより、キャスティング法によ
り製造したものを積層した実施例１の方が摺動性、密封
性が共に高く優れていることがわかる。

【００４４】〔実施例２〕以上の実施例１，比較例１，
比較例２と同様にＤ−４のＵＨＭＷＰＥフィルムを積層
した密封栓及び押し出し法により製造した本発明の範囲
内にあるＵＨＭＷＰＥを積層した密封栓について実施例
２として試験したところ、すべて実施例１とほぼ同様の
良好な結果を得ることができた。

【００４５】以上の試験により本発明が密封性、摺動性
に非常に優れていることが確認できた。注射器用密封栓
として更に種々の試験を行った結果を、Ｄ−１フィルム
を用いた実施例１のタイプの密封栓を代表として示す。 液体密封性試験 (a)動的負荷条件：医療用具機器基準
「ディスポーザブル注射筒基準」厚生省告示第４４２
号、昭和４５年１２月２８日及び英国標準規格（Britis
h Standard) に準拠した加圧試験： 規定容量の清浄な
プラスチック製注射筒を各１０本用意し、注射筒の先端
（ルアー部）にゴム製キャップを嵌めて封止する。０．
１重量／容積％濃度のメチレンブルー水溶液を、規定容
量分だけ注射筒に注ぎ入れる。注射筒のフランジ側から
表面に樹脂フィルムを積層した本発明品及び比較品のゴ
ム製密封栓を静かに押し込み、筒先を上に向けて、ルア
ー部のゴムキャップを外す。密封栓の開口側ネジ取り付
け部にプラスチック製プランジャー（押棒）をねじ込
み、筒内の液が漏れない程度に静かに押し上げて、注射
筒の先端部の空気を押し出す。再びルアー部にゴムキャ
ップを嵌めて、圧力試験用の測定器具に装着する。表７
に示す規定（一般医療用）の圧力を１０秒間加えた後、
測定器具から注射筒を外し、密封栓と注射筒の界面部分
を１０倍に拡大して観察し、青色の上記メチレンブルー
水溶液の界面部分への漏れの有無を確認する（加圧試験
）。測定結果を表８に示すが、本発明の密封栓はいず
れのサイズの注射筒に対しても漏れがなく、密封性が高
い。また表８には密封栓の圧縮率と摺動抵抗を併せて示
すが、大きな圧縮率（密封性が高い）のものでも摺動性
が高いことがわかる。以上の規定圧力試験に加えて、更
に大きな圧力を加えて漏れを有無を試験した（加圧試験
）ところ、表８に示すようにやはり漏れは認められな
かった。

【００４６】

【表７】

【００４７】

【表８】

【００４８】液体密封性試験 (b)加速条件：各容量のプ
ラスチック注射筒１０本ずつと、対応したサイズの本発
明品及び比較品の密封栓及び先端キャップ各１０個を準
備する。先端にキャップを被せたプラスチック注射筒
に、その規定量分のメチレンブルー１％水溶液を注入し
た後、ゆっくりと注射筒開口部から本発明品又は比較品
の密封栓を挿入する。４０℃、相対湿度７５％の加速条
件で６ケ月以上経過後、プラスチック注射筒と密封栓の
界面に上記メチレンブルー水溶液の漏れの有無を目視観
察により確認する。この方法は、液状注射剤の無菌製剤
工程を経て製剤された場合の、薬剤の漏れ及び外部から
の液状物質の侵入の恐れがないことを立証する試験方法
として実施した。

【００４９】液体密封性試験 (c)過酷条件：上記加速条
件の試験と同様に調整した各試料について、１２１℃、
３０分間オートクレーブを用いて加熱し、プラスチック
注射筒と密封栓の界面におけるメチレンブルー水溶液の
漏れの有無を確認する。この試験方法は、製剤後に滅菌
される一部の液状注射剤の製剤工程と同等のストレスを
負荷して、製造工程における密封性の評価法とする。以
上(b),(c) の結果を表９に併せて示す。

【００５０】気体密封性試験（水蒸気の侵入：第２２版
米国局方透湿度試験に準じた試験）：表８に示す１〜１
００ｍｌの各容量の注射筒（各１０本）を精秤してお
き、注射筒内に乾燥剤をその厚さ（高さ）が１３ｍｍ
（注射筒を立てた状態で）となるように入れた後、注射
筒の規定容量の目盛りまで密封栓の位置で固定する。該
乾燥剤として、４メッシュの篩を通した塩化カルシウム
を１１０℃、１時間乾燥させた後デシケータ内で冷却し
たものを用いる。各試料の重量（Ｔｉ）を精秤した後、
２０℃、７５％ＲＨの条件で保存し、１４日経過した後
に再度重量（Ｔｆ）を精秤する。１４日間での重量増分
（Ｔｆ−Ｔｉ）を求める。別にコントロールとして塩化
カルシウムのかわにり乾燥したガラスビーズを入れたも
のについても初期重量（Ｃｉ）と１４日経過後の重量
（Ｃｆ）を精秤し、コントロールの１４日間での重量増
分（Ｃｆ−Ｃｉ）を求める。注射器容量をＶとすると
き、透湿度は数４に示す式で求められる。結果を表９に
併せて示す。

【数４】透湿度＝（１０００／１４Ｖ）〔（Ｔｆ−Ｔ
ｉ）−（Ｃｆ−Ｃｉ）〕

【００５１】

【表９】

【００５２】透湿度試験では、プラスチック注射筒と密
封栓との嵌合部における、気体（水蒸気）に対する密封
性を評価しているが、同時に微生物の侵入の可能性評価
試験として代替評価できるものと考えられる。表９に示
す本発明品の透湿度−１ｍｇ〜３０ｍｇ／日・リットル
との結果は、密封性が極めて高いことを示している。な
お、実施例２のＵＨＭＷＰＥを積層した密封栓について
の評価試験もほぼ同様の良好な結果が得られた。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は表面特性
の極めて優れたＰＴＦＥフィルム又はＵＨＭＷＰＥフィ
ルムを積層することにより、従来より摺動性が向上し、
これによりゴム栓の圧縮率を高くしても滑らかにに摺動
できるので密封性もさらに向上した優れた注射用密封栓
となったものである。特に製剤工程（高温条件や加圧条
件下）での密封性、長期保存時の密封性共に高く、しか
も使用時には高い摺動性により容易かつ迅速に注射薬の
投与が可能であるため医療現場の要求を満足できるもの
である。本発明のプレフィルド注射器についても上記の
効果は同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の密封栓及びプレフィルド注射器の構造
を模式的に示す概略断面図である。

【図２】本発明の実施例で用いたキャスティング法によ
るＰＴＦＥフィルム及び比較例で用いたスカイビング法
によるＰＴＦＥフィルムの、表面粗さ測定のデータを比
較して倍率約６０００倍で示したチャート図である。

【図３】本発明の密封栓の種々の形状を示す概略断面
図。

【符号の説明】

１ 密封栓 ２ ゴム製栓本体 ３ 樹脂フィルム ４ 押し棒取り付け部 ５ 注射筒 ６ キャップ ７ 注射剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム製栓本体の表面に、表面の中心線平
   均粗さＲａが０．０５μｍ以下、且つ動摩擦係数が０．
   ２以下のテトラフルオロエチレン樹脂フィルム又は超高
   分子量ポリエチレンフィルムを積層されてなることを特
   徴とする注射器用密封栓。
2. 【請求項２】 前記テトラフルオロエチレン樹脂フィル
   ムは、最大粒子径０．０１〜１．０μｍのテトラフルオ
   ロエチレン樹脂粉末、分散剤及び溶媒を含有してなる懸
   濁液を原料とするキャスティング法により製造されたも
   のであることを特徴とする請求項１記載の注射器用密封
   栓。
3. 【請求項３】 前記超高分子量ポリエチレンフィルムが
   インフレーション成形法又は押し出し成形法により製造
   されたものであることを特徴とする請求項１記載の注射
   器用密封栓。
4. 【請求項４】 薬剤を充填した注射筒を密封栓で密封し
   てなるプレフィルド注射器であって、前記密封栓がゴム
   製栓本体の表面に、表面の中心線平均粗さＲａが０．０
   ５μｍ以下、且つ動摩擦係数が０．２以下のテトラフル
   オロエチレン樹脂フィルム又は超高分子量ポリエチレン
   フィルムを積層されてなることを特徴とするプレフィル
   ド注射器。