JP4549729B2 - 医療用キャップ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、輸液ボトル等に用いられる医療用キャップ及びその製造方法に関し、特に栓体が熱可塑性エラストマー樹脂製である医療用キャップに関する。

従来、針で輸液ボトル等からその輸液（血液や薬液等）を取り出せるようにするため、合成樹脂製の外枠体の内側に、針刺し用の栓体を設けたキャップが用いられる。この栓体と外枠体からなる医療用キャップは、通常略円筒形状の外枠体に栓体が組み込まれた構造を有している。

医療用キャップにおいては、針の抜き差しによって栓体と外枠体とが剥離し、輸液の密閉性に影響を与えたり、針を抜く際に栓体が一緒に外れてしまったりする場合があるため、栓体と外枠体との密着性を十分に確保する必要がある。

そのため、栓体がゴム製であると弾性が高いため、栓体と外枠体との密着性を確保できるが、栓体を加硫成型した後、栓体を洗浄する工程を必要とする。そのため、製造工程が複雑となって、コスト増加の要因となっていた。

一方、栓体をエラストマー樹脂製とした場合、クリーンな環境で成型することができるので、洗浄工程が不要であり一連の工程をキャップ生産工程ラインに組み込むことも可能である。しかし、ゴムに比べるとエラストマー樹脂は残歪性が大きく弾性が劣っているので、栓体と外枠体との密着性において問題があった。（特許文献１）。
特開平１１−４８７３号公報

しかしながら、栓体をエラストマー樹脂製とした従来技術において、栓体の形状は角柱形状になるので、ゴム栓体と同様な円柱状にできない。そのため、栓体を保持する外枠体の内壁も円筒形状にすることができない。このため上記技術を用いるには、新たな金型が必要となる。またフシを設けて栓体を角柱形状にすると、成型時における樹脂流れの均一性は円柱形状の場合に比較すれば劣るので、製造に先立ち、栓体の内部歪みを最小限にする最適条件を見出す労力が必要とされる。すなわち上記フシを設ける方式を導入するのには初期コストがかかるためコスト高となる。かかる事情から、栓体が従来形状である略円柱形状を維持したまま、材料にエラストマー樹脂を用いた医療用キャップであって、かつ針抜け防止できる保持力、液漏れ防止のための再シール性に優れる技術が必要とされた。

本発明の目的は、熱可塑性エラストマー樹脂の栓体と外枠体との密着性を向上させた医療用キャップ及びその製造方法を提供するところにある。

上記課題を解決するために鋭意検討した結果、請求項１に係る発明は、栓体と外枠体とを備えた医療用キャップであって、前記栓体は略円柱形状を有するエラストマー樹脂製であり、前記外枠体は合成樹脂製で円筒部を有し、少なくとも前記栓体の円柱側面部が前記外枠体の前記円筒部内壁に合着された医療用キャップとした。

栓体の円柱側面部が外枠体の円筒部内壁に合着されているので、栓体と外枠体との密着性が高められ、輸液漏れや栓体の外れを防止することができる。

また、請求項２に係る発明は、前記外枠体は更に前記円筒部内壁より内側に延びる突条部を有し、更に前記栓体の上面側縁部及び／又は底面側縁部が前記外枠体の前記突条部に合着された請求項１に記載の医療用キャップとした。

更に外枠体の突条部と栓体の上面側縁部及び／又は底面側縁部とが合着された構造となっているので、密着性が更に向上し、輸液漏れや栓体の外れをより効果的に防止することができる。

請求項３に係る発明は、栓体と外枠体とを備えた医療用キャップであって、前記栓体は大径部円柱部と小径部円柱部を備えたエラストマー樹脂製であり、前記外枠体は合成樹脂製で円筒部を有し、少なくとも前記栓体の小径円柱部の側面部が前記外枠体の前記円筒部内壁に、前記栓体の大径円柱部の小径円柱部側の側縁部が前記外枠体の前記円筒部の端部断面に、それぞれ合着された医療用キャップとした。

栓体は大径部円柱部と小径部円柱部を備えた構造とし、更に栓体の大径円柱部の小径円柱部側の側縁部が外枠体の円筒部の端部断面に合着されているので、栓体と外枠体との密着性が更に向上する。

請求項４に係る発明は、前記大径円柱部の直径は前記外枠体の前記円筒部の外径より大きく、前記大径円柱部の小径円柱部側の側縁部から円筒部が延び、前記栓体の円筒部内壁が前記外枠体の円筒部外壁に合着された請求項３に記載の医療用キャップとした。

大径円柱部が小径円柱部側の側縁部から延びる円筒部を備えた構造とし、栓体の円筒部内壁が外枠体の円筒部外壁に合着されているので、より栓体と外枠体との密着性が更に向上する。

請求項５に係る発明は、略円柱形状を有するエラストマー樹脂製の栓体を一対の金型に装填し、前記栓体の円柱上面部及び底面部を前記一対の金型に密着させ、前記栓体の円柱側面部に隣接する円筒空洞を形成させ、前記円筒空洞内に合成樹脂原料を充填し、合成樹脂製の外枠体を成型する医療用キャップの製造方法とした。

栓体がエラストマー樹脂の場合、クリーンな環境で成型することができるので、洗浄工程が不要である。一連の工程をキャップの生産工程ラインに組み込むことも可能となり、更に製造工程を簡略化できる。また、外枠体を一体成型できるので製造工程を簡略化することができる。しかも外枠体の合成樹脂原料がエラストマー樹脂製栓体の円柱側面部と互いに溶融し合着して、外枠体が成型されるので、栓体と外枠体との密着性が高められた医療用キャップを製造することができる。

請求項６に係る発明は、略円柱形状を有するエラストマー樹脂製の栓体を一対の金型に装填し、前記栓体の円柱上面部及び底面部の中央部を前記一対の金型に密着させ、前記栓体の円柱上面部及び／又は底面部の側縁部、及び円柱側面部に隣接する断面略コの字形状又は断面略Ｌ字形状を含む円筒空洞を形成させ、前記円筒空洞内に合成樹脂原料を充填し、合成樹脂製の外枠体を成型する医療用キャップの製造方法とした。

請求項７に係る発明と同様に、外枠体を一体成型できるので製造工程を簡略化することができる。また、円柱側面部に加えて、栓体の円柱上面部及び／又は底面部の側縁部と外枠体の合成樹脂原料とが互いに溶融し合着して、外枠体が成型されるので、栓体と外枠体との密着性がより高められた医療用キャップを製造することができる。

請求項８に係る発明は、円筒形状を有する合成樹脂製の外枠体を金型に装填し、前記外枠体の一方の開口部を閉塞し、他方の開口部よりエラストマー樹脂原料を前記外枠体内に装填し、前記エラストマー樹脂原料を押圧し、エラストマー樹脂製の栓体を成型する医療用キャップの製造方法とした。

エラストマー樹脂原料を押圧することにより、外枠体内部に栓体が成型されるが、エラストマー樹脂原料が外枠体と溶融し合着されるので、栓体と外枠体との密着性がより高められた医療用キャップを製造することができる。なお、押圧方法は、コンプレッション成形などの押圧方法により可能となる。

本発明によれば、成型された医療用キャップは、少なくとも栓体の円柱側面部が外枠体内壁に合着されて固定されるので、針の抜き差しによっても栓体の剥離や外れが起こることがなく、輸液漏れのない医療用キャップとなる。また、栓体をエラストマー樹脂製としたことにより、洗浄工程を省略することができ、外枠体の成型が一連の工程で成型でき、製造工程を大幅に簡略できる。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１−１（ａ）は本発明に係る医療用キャップの断面を示す図である。医療用キャップ３０の栓体１は略円柱形状を有したエラストマー樹脂製の栓体である。外枠体６は一体成形された合成樹脂製であり、円筒部６ａとフランジ部７を有し、断面略Ｌ字状になっている。栓体１の円柱側面部４が外枠体６の内壁８に合着されているので、針の抜き差しによっても栓体１が剥離したり外れたりすることなく、輸液漏れを防止することができる。

図１−１（ｂ）は本発明に係る医療用キャップの他の実施形態の断面を示す図である。医療用キャップ３０の栓体１は略円柱形状を有したエラストマー樹脂製の栓体である。外枠体６は一体成形された合成樹脂製であり、円筒部６ａとフランジ部７を有し、円筒部６ａの内壁８より内側に延びる突条部９ａ及び９ｂを有している。したがって、円筒部６ａ及び突条部９ａ及び９ｂにより、断面の一部が略コの字状になっている。

栓体１の円柱側面部４が外枠体６の内壁８に合着されている他、栓体１の上面部１ａの側縁部３ａ及び底面部１ｂの側縁部３ｂがそれぞれ突条部９ａ、９ｂに合着されている。したがって、栓体１がより強固に固定されているので、針の抜き差しによっても栓体１が剥離したり外れたりすることなく、輸液漏れを防止することができる。

図１−１（ｃ）に示す他の実施形態のように、円筒部６ａ内壁より内側に延びる突条部を９ｂのみとして、断面の一部が略Ｌの字状になっている構造としてもよい。栓体１の円柱側面部４が外枠体６の内壁８に、合着されている他、栓体１の底面部１ｂの側縁部３ｂが突条部９ｂにそれぞれ合着されている。この場合も栓体１がより強固に固定されているので、栓体１の外れ及び輸液漏れを防止できる。なお、図示しないが、突条部を９ａのみとして、栓体１の上面部１ａの側縁部３ａがそれぞれ突条部９ａに合着している構造としてもよい。

また、図１−２（ａ）に示すように、栓体１は大径円柱部１ｃ及び小径円柱部１ｄを備えた構造としてもよい。栓体１の小径円柱部１ｄの側面部４ａが外枠体６の円筒部６ａの内壁８に合着されている。更に、栓体１の大径円柱部１ｃの小径円柱部１ｄ側の側縁部４ｂが外枠体６の円筒部６ａの端部断面６ｂに合着されている。したがって、栓体１がより強固に固定されているので、栓体１の外れ及び輸液漏れを防止できる。また、図１−２（ｂ）に示すように、大径円柱部１ｃの直径が外枠体６の外径より大きくした構造としてもよい。

更に、図１−２（ｃ）に示すように、栓体１の大径円柱部１ｃの小径円柱部１ｄ側の側縁部から円筒部１ｅが延び、栓体１の円筒部１ｅの内壁４ｃが外枠体６の円筒部６ａの外壁１８に合着された医療用キャップとすることができる。栓体１と、外枠体の円筒部６ａの内壁８、端部断面６ｂ、外壁１８とが合着されているので、より栓体と外枠体との密着性が更に向上し、栓体１の外れ及び輸液漏れを防止できる。

なお、外枠体６のフランジ部７には、輸液バッグ（図示しない）に溶着等により取り付けられる。

なお、栓体１の原料である熱可塑性エラストマー樹脂の例としては、オレフィン系、スチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニール系、ポリブタジエン系などの熱可塑性エラストマー樹脂を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。また、外枠体６の合成樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ樹脂等従来医療用に用いられている合成樹脂が好ましいが、これらに限られるものではない。

次に、本発明に係る医療用キャップの製造方法について説明する。図２−１は本発明に係る製造方法の一実施形態を示す図である。図２(ａ)において、予め成型されたエラストマー樹脂製の栓体１が金型１０に装填され、円柱底面部１ｂは金型１０と密着している。

図２（ｂ）に示すように、金型１１が金型１０に接近し、閉じられる。円柱上面部１ａは金型１１と密着している。また、金型１０、１１が閉じた状態では、栓体１の側面部４は金型１０、１１に密着していない。したがって、金型１０、１１の内部に栓体１の側面部４に隣接する円筒空洞５が形成される。この状態で、金型１０、１１に開けられたゲート（図示しない）を通じて、合成樹脂原料２０が円筒空洞５に充填される。合成樹脂原料２０がエラストマー樹脂製栓体１の円柱側面部４と互いに溶融し合着して、外枠体６が成型される。最終的に、図２（ｃ）に示すように、医療用キャップが製造される。

図３は本発明に係る製造方法の他の実施形態を示す。図３(ａ)において、予め成型されたエラストマー樹脂製の栓体１が金型１０に装填され、円柱底面部１ｂの中央部２ｂは金型１０の突起部１０ａと密着し、側縁部３ｂは密着していない。

図３（ｂ）に示すように、金型１１が金型１０に接近し、閉じられる。円柱上面部１ａの中央部２ａは金型１１の突起部１１ａと密着し、側縁部３ａは密着していない。また、金型１０、１１が閉じた状態では、栓体１の側面部４は金型１０、１１に密着していない。したがって、金型１０、１１の内部に断面略コの字形状を含む円筒空洞５が形成される。そして、円筒空洞５に栓体１の側縁部３ａ、３ｂ及び側面部４に隣接した状態となっている。この状態で、金型１０、１１に開けられたゲート（図示しない）を通じて、合成樹脂原料２０が円筒空洞５に充填される。このとき、円柱側面部４に加えて、栓体１の円柱上面部１ａ及び底面部１ｂの側縁部３ａ、３ｂと合成樹脂原料２０とが互いに溶融し合着して、突条部９ａ及び９ｂを備えた外枠体６が成型され、図３（ｃ）に示すように、外枠体６が成型され、医療用キャップが製造される。

なお、栓体１の側縁部３ａ、３ｂのいずれかに隣接する空洞を省略することもできる。例えば、栓体１の側縁部３ａに隣接する空洞を省略すると、図１（ｃ）に示した医療用キャップを製造される。また、栓体１は予め成型されたもので、その方法は限定されないが、コンプレッション成形や射出成形などが好ましい。また、図２及び図３に係る製造方法の場合、外枠体６がフランジ部７を備えた場合の製造方法について説明したが、フランジ部７を省略して成型することも可能である。

図４は本発明に係る製造方法の他の実施形態を示す図である。図４(ａ)において、予め成型された合成樹脂製の外枠体６が金型１３に装填される。金型１３は、外枠体６の開口部１６ａを閉塞している。そして、図４（ｂ）に示すように、閉塞されていない開口部１６ｂからエラストマー樹脂原料２２が外枠体６内に装填される。次に、図４（ｃ）に示すように、別の金型１４が原料２２を押圧し、原料２２が外枠体６内に充填され、図４（ｄ）に示すように金型１３、１４及び外枠体６により栓体１が成型される。このとき、エラストマー樹脂原料２２が外枠体６の内壁と溶融し合着され栓体１が成型されるので、栓体１と外枠体６との密着性がより高められた医療用キャップが製造される。

また、図５は、外枠体６が突条部９ａを有した場合の製造方法を示す。図５(ａ)において、予め成型された合成樹脂製の外枠体６が金型１３に装填されるが、金型１３は突起部１３ａを有し、突起部１３ａが突条部９ａで形成される開口部１６ａを閉塞している。図５（ｂ）〜（ｃ）では、上述のようにエラストマー樹脂原料２２が外枠体６内に装填され、金型１３、１４及び外枠体６により栓体１が成型される。

同様にして、図１−２（ａ）に示した医療用キャップを製造することができる。図６（ａ）において、予め成型された合成樹脂製の外枠体６が金型１３に装填されている。外枠体６の円筒部６ａの端部断面６ｂと金型１３とは間隔を空けて、金型１３により開口部１６ａを閉塞している。そして、閉塞されていない開口部１６ｂからエラストマー樹脂原料２２が外枠体６内に装填される。

次に、図６（ｂ）に示すように、別の金型１４が原料２２を押圧し、原料２２が外枠体６の内壁８と金型１３に囲まれた空洞内に充填され、図６（ｃ）に示すように金型１３、１４及び外枠体６により栓体１が成型される。このとき、エラストマー樹脂原料２２が外枠体６の円筒部６ａの内壁８及び端部断面６ｂと溶融し合着され栓体１が成型されるので、栓体１と外枠体６との密着性がより高められた医療用キャップが製造される。

図７は図１−２（ｂ）に示した医療用キャップの製造方法を示す。図７（ａ）において、予め成型された合成樹脂製の外枠体６が金型１３に装填されているが、外枠体６の円筒部６ａの端部断面６ｂと金型１３とは間隔を空けて、金型１３により開口部１６ａを閉塞している。しかも、金型１３の底部は外枠体６の外径より大きくなっている。同様に、閉塞されていない開口部１６ｂからエラストマー樹脂原料２２が外枠体６内に装填される。

次に、図７（ｂ）に示すように、別の金型１４が原料２２を押圧し、原料２２が外枠体６の内壁８及び端部断面６ｂと金型１３に囲まれた空洞内に充填されるが、原料２２は外枠体６より外側にも充填される。最後に、図７（ｃ）に示すように金型１３、１４及び外枠体６により栓体１が成型される。同じく、エラストマー樹脂原料２２が外枠体６の円筒部６ａの内壁８及び端部断面６ｂと溶融し合着され栓体１が成型されるので、栓体１と外枠体６との密着性がより高められた医療用キャップが製造される。

図８は図１−２（ｃ）に示した医療用キャップの製造方法を示す。図８（ａ）において、予め成型された合成樹脂製の外枠体６が金型１３に装填されているが、外枠体６の円筒部６ａの端部断面６ｂと金型１３とは間隔を空けて、金型１３により開口部１６ａを閉塞している。同様に、金型１３の底部は外枠体６の外径より大きく、閉塞されていない開口部１６ｂからエラストマー樹脂原料２２が外枠体６内に装填される。

次に、図８（ｂ）に示すように、別の金型１４が原料２２を押圧し、原料２２が外枠体６の内壁８、外壁１８及び端部断面６ｂと金型１３に囲まれた空洞内に充填されるが、原料２２は外枠体６より外側にも充填される。最後に、図８（ｃ）に示すように金型１３、１４及び外枠体６により栓体１が成型される。同じく、エラストマー樹脂原料２２が外枠体６の円筒部６ａの内壁８、外壁１８及び端部断面６ｂと溶融し合着され栓体１が成型されるので、栓体１と外枠体６との密着性がより高められた医療用キャップが製造される。

図４乃至図８に係る製造方法の場合、予め成型された外枠体６の成形方法は限定されないが、コンプレッション成形や射出成形などが好ましい。また、フランジ部７を備えていない外枠体６についても同様に医療用キャップが製造される。

本発明に係る医療用キャップの一実施形態を示す断面図である。 本発明に係る医療用キャップの他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の一実施形態を示す図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る医療用キャップの製造方法の他の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 栓体
６ 外枠体
７ フランジ部
１０、１１ 金型
１３、１４ 金型
２０ 合成樹脂原料
２２ エラストマー樹脂原料
３０ 医療用キャップ

Claims (1)

1. 円筒形状を有し、端部断面と内壁とを有した合成樹脂製の外枠体を、前記端部断面に対して間隔が空いた状態で金型に装填し、
   前記外枠体の一方の開口部を閉塞し、他方の開口部よりエラストマー樹脂原料を前記外枠体内に装填し、前記エラストマー樹脂原料を押圧し、前記外枠体の内壁及び端部断面に対して溶融し合着するようにエラストマー樹脂製の栓体を成型する医療用キャップの製造方法。
   

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