KR102365811B1

KR102365811B1 - 프리필드 시린지용 개스킷

Info

Publication number: KR102365811B1
Application number: KR1020167008825A
Authority: KR
Inventors: 나오유키 이시다; 가즈히로 후지사와
Original assignee: 스미토모 고무 코교 카부시키카이샤
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2022-02-21
Also published as: KR20160065112A; CN105555341A; CN105555341B; EP3045192A4; WO2015049972A1; US9981089B2; EP3045192A1; US20160220758A1; JP2015070914A; EP3045192B1; JP6317086B2

Abstract

본 발명은, 기밀성과 조작성을 양립시킨 프리필드 시린지용 개스킷을 제공한다. 본 발명은, 시린지 내벽과 슬라이딩 접촉하는 환상 리브를 복수 갖는 불활성 필름으로 적층된 개스킷으로서, 선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 이, 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 에 대해 1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷에 관한 것이다.

Description

프리필드 시린지용 개스킷{GASKET FOR PRE-FILLED SYRINGE}

본 발명은, 프리필드 시린지용 개스킷에 관한 것으로, 특히 개스킷 표면에 필름이 라미네이트된 프리필드 시린지용 개스킷에 관한 것이다.

개스킷에 요구되는 특성으로서, 기밀성과 저슬라이딩성을 들 수 있다. 기밀성이란, 내용액이 외부로 누출되지 않고 사용할 수 있고, 외부로부터의 이물질의 진입을 방지할 수 있는 것이다. 저슬라이딩성이란, 프리필드 시린지 사용시에 사용자가 한 손으로 무리없이, 플런저로 개스킷을 이동시킬 수 있는 것이다.

개스킷과 배럴 용기의 내주면의 기밀성을 높이면, 내주면과의 슬라이딩 저항이 커지기 때문에 조작성이 악화된다. 그 때문에, 예를 들어 개스킷 외면을 저마찰 재료인 불소 수지로 라미네이트하여 슬라이딩을 향상시키는 방법이 알려져 있다 (특허문헌 1). 그러나, 이와 같은 불소 수지 필름으로 라미네이트된 개스킷을 배럴 용기 내에 삽입하면, 개스킷의 최대 직경의 부분 (피크부) 은 배럴 용기 내면으로부터의 반력을 받아 수축되어, 그 부분의 불소 수지 필름에 주름/늘어짐이 생긴다. 이 주름에 의해, 개스킷의 피크부와 배럴 용기 내면에 간극이 발생하여 개스킷의 기밀성이 저하되어, 액 누출을 유발한다.

일본 공개특허공보 2002-86481호

본 발명은, 기밀성과 조작성을 양립시킨 프리필드 시린지용 개스킷을 제공하는 것을 목적으로 한다.

배럴 용기와 개스킷의 접촉부의 길이가 짧은 쪽이, 개스킷의 슬라이딩 저항값은 작아진다. 또, 개스킷 직경이 작아, 배럴 용기에 개스킷을 삽입했을 때에 개스킷이 강하게 압축되지 않는 쪽이, 슬라이딩 저항값은 작아진다. 한편, 개스킷의 기밀성은, 개스킷의 슬라이딩 저항과 트레이드 오프의 관계에 있어, 배럴 용기와 개스킷의 접촉 길이가 짧으면 기밀성이 저하된다. 또, 개스킷의 제품 직경이 작으면 개스킷으로부터 배럴 용기에 대한 면압이 작아져, 기밀성도 저하된다.

그래서, 본 발명자들은, 개스킷의 슬라이딩 저항값을 상승시키는 요인이, 피크부와 골부 (谷部) 를 잇는 형상과 피크부의 형상인 것을 알아냈다. 그리고, 개스킷의 형상을 변경함으로써, 개스킷으로부터 배럴 내면에 대한 면압을 저하시키는 것이 가능한 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은, 시린지 내벽과 슬라이딩 접촉하는 환상 (環狀) 리브를 복수 갖는 불활성 필름으로 적층된 개스킷으로서, 선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 이, 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 에 대해 1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷에 관한 것이다.

R2 가, R1 에 대해 1.2 ∼ 4 인 것이 바람직하다.

R1 이 0.3 ∼ 1.0 ㎜ 이고, R2 가 0.5 ∼ 3.5 ㎜ 인 것이 바람직하다.

모서리부를 포함한 슬라이딩부의 길이 (H2) 가, 선단 환상 리브의 직선부의 길이 (H1) 에 대해 2 ∼ 5 인 것이 바람직하다.

개스킷 슬라이딩부의 직경 (H4) 이, 삽입되는 시린지의 배럴의 내경 (H3) 에 대해 1.01 ∼ 1.10 인 것이 바람직하다.

불활성 필름이, 불소 수지 필름, 나일론 수지 필름, 또는 올레핀계 수지 필름인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리필드 시린지용 개스킷은, 시린지 내벽과 슬라이딩 접촉하는 환상 리브를 복수 갖는 불활성 필름으로 적층된 개스킷으로서, 선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 이, 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 에 대해 1 을 초과하기 때문에 의료 현장에서의 프리필드 시린지 사용시에 시술자가 한 손으로 무리없이 조작하는 것이 가능함에도 불구하고, 기밀성이 우수하다.

도 1 은, 본 발명의 프리필드 시린지용 개스킷의 단면도이다.
도 2 는, 프리필드 시린지의 시린지부의 단면도이다.

본 발명의 프리필드 시린지용 개스킷은, 시린지 내벽과 슬라이딩 접촉하는 환상 리브를 복수 갖는 불활성 필름으로 적층된 개스킷으로서, 선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 이, 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 에 대해 1 을 초과하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 개스킷은, 시린지 내벽 (배럴) 과 슬라이딩 접촉하는 환상 리브를 복수 갖고, 환상 리브는 슬라이딩부를 형성한다. 복수란 2 이상을 의미하고, 2 이상이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 프리필드 시린지용 개스킷에서는 환상 리브가 2 개 존재하고, 1 이 선단 환상 리브, 2 가 후단 환상 리브이다. 3 은 배럴과 슬라이딩하지 않는 골부이다.

환상 리브 중에서, 선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 이, 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 에 대해 1 을 초과할 필요가 있는데, 1.2 ∼ 4 가 바람직하고, 1.2 ∼ 3.5 가 보다 바람직하다. 1 미만이 되면, 슬라이딩 저항이 증대된다. 여기서, 선단 환상 리브란, 환상 리브 중에서, 가장 개스킷 천면 (天面) 에 가까운 환상 리브이다.

R1 의 값은 0.3 ∼ 1.0 ㎜ 가 바람직하고, 0.3 ∼ 0.8 ㎜ 가 보다 바람직하다. 0.3 ㎜ 미만에서는, 필요 이상으로 개스킷으로부터 배럴에 대한 접촉 압력이 높아져 슬라이딩 저항이 증가하는 요인이 되고, 1.0 ㎜ 를 초과하면, 선단 환상 리브의 선단측의 시일성이 저하되어, 액 누출이 발생하는 요인이 되는 경향이 있다. 또, R1 은, 시린지의 크기에 따라서도 상이하고, 1 mL 시린지의 경우에는, 0.3 ∼ 0.5 ㎜ 가 바람직하다.

R2 의 값은, 0.5 ∼ 3.5 ㎜ 가 바람직하고, 0.6 ∼ 3.0 ㎜ 가 보다 바람직하다. 0.5 ㎜ 미만에서는, 필요 이상으로 개스킷으로부터 배럴에 대한 접촉 압력이 높아져, 슬라이딩 저항이 증가하는 요인이 되고, 3.5 ㎜ 를 초과하면, 환상 리브와 배럴의 접촉 면적을 유지하는 경우, 전체 길이가 증가하여 성형 불량이 증가하는 요인이 되는 경향이 있다. 또, R2 는, 시린지의 크기에 따라서도 상이하고, 1 mL 시린지의 경우에는, 1.5 ∼ 3.0 ㎜ 가 바람직하다.

선단 환상 리브의 선단 모서리부를 포함한 개스킷 슬라이딩부의 길이 (H2) 는, 선단 환상 리브의 직선부의 길이 (H1) 에 대해 2 ∼ 5 가 바람직하고, 2 ∼ 4 가 보다 바람직하다. 2 미만에서는, 환상 리브와 배럴의 접촉 면적이 증가하여, 슬라이딩 저항 증가의 요인이 되고, 5 를 초과하면, 환상 리브와 배럴의 접촉 면적이 감소하여, 액 누출 증가의 요인이 되는 경향이 있다. 또한, 선단 환상 리브의 H1 의 영역은, 외경이 거의 일정하다.

개스킷 슬라이딩부의 직경 (H4) 은, 삽입되는 시린지의 배럴의 내경 (H3) 에 대하여, 1.01 ∼ 1.10 이 바람직하고, 1.01 ∼ 1.05 가 보다 바람직하다. 1.01 미만에서는, 환상 리브와 배럴의 접촉 압력이 낮아져 액 누출이 발생하기 쉬워지고, 1.10 을 초과하면, 환상 리브와 배럴의 접촉 압력이 높아져 슬라이딩 저항이 증가하는 경향이 있다.

불활성 필름으로 적층되어 있는 부위는, 개스킷의 접액부 (개스킷 천면) 뿐만 아니라, 슬라이딩부도 포함된다. 적층되어 있는 슬라이딩부란, 적어도 후단측의 환상 리브를 덮는 곳까지 적층되어 있는 것이 바람직하다.

성형에 사용하는 불활성 수지 필름의 두께는 25 ∼ 150 ㎛ 가 바람직하고, 50 ∼ 100 ㎛ 가 보다 바람직하다. 25 ㎛ 미만에서는, 성형시의 필름 파괴가 많이 발생하는 경향이 있고, 150 ㎛ 를 초과하면, 성형품의 치수 안정성 및 비용 상승이 되어 경제적이지 않게 되는 경향이 있다.

불활성 필름은 특별히 한정되지 않지만, 불소 수지 필름, 나일론 수지 필름, 또는 올레핀계 수지 필름인 것이 바람직하다.

불소 수지 필름의 불소 수지로는, 양호한 내약품성이 얻어진다는 점에서, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 테트라플루오로에틸렌·에틸렌 공중합체 (ETFE), 퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 (PFA), 테트라플루오로에틸렌헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP), 폴리클로로테트라플루오로에틸렌 (PCTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVDF), 폴리비닐플루오라이드 (PVF) 등을 들 수 있다. 또, 의료용 용기의 멸균법으로서, 증기 멸균, 에틸렌옥사이드 가스 멸균, 감마선 멸균이 실시되는데, PTFE 는 감마선에 대한 내성이 낮다. 따라서, 감마선 멸균에 대한 내성이 높은 ETFE, 변성 ETFE, PCTFE 가 특히 바람직하다.

여기서, ETFE 란, 에틸렌과 테트라플루오로에틸렌을 30/70 ∼ 70/30 몰비로 공중합한 것이고, 개질 목적에서 추가로 그 밖의 성분을 공중합한 변성 ETFE 가 있다. 그 밖의 성분으로는, 불소 함유 올레핀이나 탄화수소계 올레핀을 들 수 있다. 구체적으로는, 프로필렌, 부텐 등의 α-올레핀, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 퍼플루오로부틸에틸렌, 트리플루오로클로로에틸렌 등의 함불소올레핀, 에틸렌비닐에테르, 퍼플루오로메틸비닐에테르, 퍼플루오로프로필비닐에테르 등의 비닐에테르류, 함불소아크릴레이트류 등이 있고, 2 ∼ 10 몰％ 정도 공중합되어, ETFE 를 개질한다.

변성 ETFE 로는, 접착성을 부여하는 관능기를 갖는 ETFE 를 바람직하게 사용할 수 있고, 그 관능기로는, 카르복실기, 무수 카르복실기, 에폭시기, 수산기, 이소시아네이트기, 에스테르기, 아미드기, 알데히드기, 아미노기, 시아노기, 탄소-탄소 이중 결합, 술폰산기, 에테르기 등을 들 수 있다. 또, 변성 ETFE 의 시판품으로는, 아사히 가라스 (주) 제조의 풀온 AH-2000 등을 들 수 있다.

나일론 수지 필름의 나일론 수지로는, 특별히 한정되지 않지만, 나일론 6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 6T, 나일론 6I, 나일론 9T, 나일론 M5T 등을 들 수 있다.

올레핀계 수지 필름의 올레핀 수지로는, 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 염소화폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 염소화폴리프로필렌 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리메틸펜텐, 환상 올레핀의 공중합체 등을 들 수 있고, 폴리에틸렌 (특히 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE)) 이 바람직하다. 또, 올레핀계 수지는, 불소를 함유하고 있어도 된다.

불활성 필름은, 고무 등과의 접착성을 높이는 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 접착성을 높이는 처리로는, 화학 처리법, 필름의 표면을 조면화하는 처리나, 이것들을 조합한 것을 들 수 있고, 구체예로는, 나트륨 처리, 그로 방전 처리, 대기압 하 또는 진공 하에서의 플라즈마 처리 (방전 처리), 엑시머 레이져 처리 (방전 처리), 이온 빔 처리를 들 수 있다.

개스킷 기재의 탄성 재료로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 천연 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 실리콘 고무, 에피클로르하이드린 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 니트릴 고무와 같은 각종 고무 재료나, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 올레핀계, 스티렌계 등의 각종 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 탄성 재료는, 단독으로도 복수의 성분을 블랜드하여 사용할 수도 있다. 그 중에서도, 가황에 의해, 탄성이 얻어지는 재료가 바람직하다. 또, 가황 재료의 경우, 황 등의 가황제, 가황 촉진제 등, 고무 공업의 공지된 배합제를 적절히 첨가할 수 있다.

본 발명의 개스킷은, 밀봉식 혼련기, 오픈 롤 혼련기 등을 사용하여, 소정 배합비로 배합 재료를 혼련한 혼련물을, 캘린더 또는 시트 성형기로 미가황 고무 시트를 제작하고, 다음으로, 일정 중량, 사이즈의 미가황 고무 시트와 불활성 필름을 중첩하여 금형에 두고, 진공 프레스로 성형함으로써, 적층 개스킷의 성형 시트를 얻을 수 있다.

성형 조건은 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정하면 되는데, 성형 온도는, 바람직하게는 155 ∼ 200 ℃, 보다 바람직하게는 165 ∼ 180 ℃ 이고, 성형 시간은, 바람직하게는 1 ∼ 20 분간, 보다 바람직하게는 3 ∼ 15 분간, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 10 분간이다.

이 후, 개스킷의 성형품으로부터 불필요 부분을, 절단·제거한 후, 세정, 멸균, 건조 및 외관 검사를 실시하여 개스킷의 완성품을 얻는다. 얻어진 불활성 필름으로 적층된 개스킷을, 프리필드 시린지의 배럴에 삽입하여 프리필드 시린지를 제작한다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ∼ 5 및 비교예 1

염소화부틸 고무 (Exxon Mobil Chemical 사 제조) 제 미가황 고무 시트에, PTFE 필름 (닛폰 바루카 공업 주식회사 제조, 상품명 「뉴바루플론」 (필름 두께 70 ㎛) 을 중첩하여 성형 금형 위에 두고, 진공 프레스로 175 ℃ 10 분 성형하여 가황 접착시켰다. 성형 시트를 펀칭, 세정하여 개스킷 (1 mL 용 COP 수지 시린지, 배럴 내경 6.3 ㎜) 을 얻었다. 이하에 나타내는 슬라이딩 저항과 액 누출을 n = 20 으로 실시하여 평가하였다.

(슬라이딩 저항)

(주) 시마즈 제작소 제조 탁상형 오토 그래프를 사용하고, 측정 스트로크는 20 ㎜, 측정 속도는 100 ㎜/분의 조건에서 측정을 실시하였다. 슬라이딩 저항값을 측정함과 함께, 이하의 기준에 기초하여, 슬라이딩 특성을 평가하였다.

○：노킹하지 않고 슬라이딩

×：슬라이딩 중에 노킹이 발생

(액 누출)

「멸균이 완료된 주사통 기준」1998년 12월 11일 의약발 1079호 후생성 의약 안전국장 통지에 준한다. 1 ㎖ 용 개스킷 샘플, 노즐 캡, 1 ㎖ 용 주사통, 플런저를 준비하고, 개스킷 나사부에 나사보다 긴 지그를 끼운 상태에서, 접액면을 위로 해 두고, 시린지를 곧게 삽입하여 구멍을 막았다. 다음으로 노즐로부터, 메틸렌 블루로 착색한 물을 공칭 용량 눈금의 3/4 의 위치까지 충전하였다. 노즐 캡, 플런저를 장착하고, 주사통을 아래를 향하게 하여 플런저에 392 Kpa 의 압력을 10 초간 가한다. n = 20 으로 평가하였다. 그리고, 현미경으로 10 배로 확대하여, 개스킷 골부 (선단 환상 리브와 후단 환상의 골부) 에 대한 누출을 관찰하였다.

○：누출을 확인할 수 없다.

△：줄무늬 모양의 미소한 누출을 확인할 수 있다.

×：분명하게 누출을 확인할 수 있다.

선단 환상 리브의 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 이 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 보다 큰 비교예 1 의 개스킷에서는, 개스킷 슬라이딩부의 배럴에 대한 접촉이 강하여 슬라이딩 저항이 상승된다. 한편, 선단 환상 리브의 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 이 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 보다 작은 본 발명의 개스킷에서는, 액 누출을 방지할 정도의 개스킷 슬라이딩부와 배럴의 접촉을 유지하면서, 슬라이딩 저항의 상승을 막고 있다.

1 : 선단 환상 리브
2 : 후단 환상 리브
3 : 골부
R1 : 선단 환상 리브의 선단 모서리부의 곡률 반경
R2 : 선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경
H1 : 선단 환상 리브의 직선부의 길이
H2 : 모서리부를 포함한 슬라이딩부의 길이
H3 : 시린지의 배럴의 내경
H4 : 개스킷 슬라이딩부의 직경

Claims

시린지 내벽과 슬라이딩 접촉하는 복수의 환상 리브를 갖는 불활성 필름으로 적층된 개스킷으로서,
선단 환상 리브의 후단 모서리부의 곡률 반경 (R2) 이, 선단 모서리부의 곡률 반경 (R1) 에 대해 1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷.
제 1 항에 있어서,
R2 가, R1 에 대해 1.2 ∼ 4 인 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷.
제 1 항에 있어서,
R1 이 0.3 ∼ 1.0 ㎜ 이고, R2 가 0.5 ∼ 3.5 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
모서리부를 포함한 슬라이딩부의 길이 (H2) 가, 선단 환상 리브의 직선부의 길이 (H1) 에 대해 2 ∼ 5 인 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
개스킷 슬라이딩부의 직경 (H4) 이, 삽입되는 시린지의 배럴의 내경 (H3) 에 대해 1.01 ∼ 1.10 인 것을 특징으로 하는 프리필드 시린지용 개스킷.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
불활성 필름이, 불소 수지 필름, 나일론 수지 필름, 또는 올레핀계 수지 필름인 프리필드 시린지용 개스킷.