(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＦＥブロックを切削加工して形成され、シリンジバレルに圧入されて摺動状態で用いられるピストン部材に於いて、
シリンジバレルの内周面に摺接するピストン部材の摺接面の内、少なくとも薬液との接液面に隣接する摺接面の全周に亙って周方向の凸条が形成され、
切削加工時の凸条のピッチが５０μｍ以下、シリンジバレルに対するピストン部材の圧入代が１０〜１５０μｍであることを特徴とするピストン部材。
【請求項２】
切削加工時の最大高さ粗さが６μｍ以下に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のピストン部材。
【請求項３】
凸条が螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のピストン部材。
【請求項４】
凸条がリング状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のピストン部材。
【請求項５】
ピストン部材の接液面に隣接する摺接面の幅が、０．５ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材。
【請求項６】
ピストン部材の接液面に隣接する摺接面が、接液面側から反対側の非接液面側に向けて次第に細くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材。
【請求項７】
ピストン部材の接液面に隣接する摺接面が、接液面側と反対側の非接液面側との間で凹弧状に細くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材。
【請求項８】
ピストン部材の接液面に隣接する摺接面が、接液面側、反対側の非接液面側及びその中央部分の間で凹弧状に細くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材。
【請求項９】
ピストン部材の接液面に隣接する摺接面の接液面側の直径が、反対側の非接液面側の直径より太く形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材。
【請求項１０】
接液面側から数えて凸条の少なくとも３条が請求項１に記載のピッチ、最大高さ粗さ及び圧入代を有し、４条以降の凸条が前記接液面側の３条の凸条よりピッチ、最大高さ粗さ及び圧入代の少なくとも１つが大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材。
【請求項１１】
請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材に於いて、
接液面側から数えて凸条の少なくとも３条がリング状であり、４条以降の凸条が螺旋状であることを特徴とするピストン部材。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材に於いて、
ピストン部材の全体がＰＴＦＥで形成されていることを特徴とするピストン部材。
【請求項１３】
請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材に於いて、
ピストン部材が、耐薬液性樹脂材の外周面のみにＰＴＦＥ筒材を被覆した複合ブロックの少なくともＰＴＦＥ部分を切削加工して形成されていることを特徴とするピストン部材。
【請求項１４】
請求項１〜４のいずれかに記載の記載のピストン部材に於いて、
ピストン部材の摺接面の内側に空洞が形成されていることを特徴とするピストン部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬、医療分野に於いて薬液を人体或いは動物に投与する際に使用されるシリンジ用のガスケットや中間ピストンなどのピストン部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射針を装着する前の注射器は、プラスチック又はガラス製のシリンジバレル（円筒形の筒）、可動式のプランジャロッド（押子）、プランジャロッドの先端部分に取り付けられ、非液漏れ性、更には水蒸気非透過性を保つと共にプランジャロッドの摺動性を確保するピストン部材であるガスケット及びシリンジバレルの針装着部に取り付けられているトップキャップとで構成されている。ガスケットは、従来から加硫ゴムが使用されているが、これらゴム製のガスケットがシリンジバレルの内面を摺動する際の摺動性の悪さを改善するために、ガスケット表面やシリンジバレルの内面にシリコングリスが塗布されていた。【０００３】
一方、当該シリコングリスが薬液中の有効成分を吸着してしまうことによる力価低下や、シリコングリス中のシリコン微粒子による薬液の汚染及びこれによる人体への悪影響が問題視されていた。又、ゴム中の可溶性成分が薬液中に溶出するおそれもあった。特に、近年、増加している、予め薬液を充填したプレフィルドシリンジは長期に亙って保存され且つ使用されるため、プレフィルドシリンジのガスケットには長期に亙って品質に変化がなく、安全に使用でき、高浸透性薬液に対しても密封性（非液漏れ性や水蒸気非透過性）が確保でき、更には通常の注射器におけるのと同等の摺動性を有するという、通常の注射器用よりも更に高いレベルでその性能が要求されている。この点は、中間ピストンを介してシリンジバレルの先端側に粉末の薬剤が充填され、ピストンロッド側に注射用水が充填されたデュアルシリンジに於いて、これに使用される中間ピストンやピストンロッドの先端に装着されるガスケットも同様である。【０００４】
そこで、係る問題を解決すべく、ゴム製のガスケット本体の接液側先端表面とシリンジバレルの内周面に摺接するガスケット本体の外周面にポリテトラフルオロエチレン(以下、「ＰＴＦＥ」と言う。)フィルムからなる医療用栓被覆フィルムが張り付けられ、接液側先端表面に隣接した外周面に更に複数個の独立したリング状凸条を連続的且つ一体的に形成したガスケットが開発されている（特許文献１）。【０００５】
このガスケットは、キャビティの底部内周に複数条の独立のリング溝が形成された金型に、キャスト法で１枚ずつ形成され、その膜厚が２０〜６０μｍ程度で、ガスケット本体との接着面を表面処理してゴムとの接着力を高めたＰＴＦＥフィルムを張り付け、ゴム製のガスケット本体をキャビティに圧入してＰＴＦＥフィルムを引き伸ばし、ガスケット本体の表面に張り付け、最後にガスケット本体のピストンロッド装着側端部からはみ出したＰＴＦＥフィルムを切除することで形成されている。そして、圧入工程に於いて、表面に張り付けられたＰＴＦＥフィルムは金型のキャビティのリング溝によって、その先端部分に独立の複数のリング状凸条が形成される。【０００６】
このガスケットでは、ＰＴＦＥフィルムの存在により、ゴム製のガスケットと比較してシリンジに対するガスケットの摺動性などを大幅に改善することができ、更に複数個の独立したリング状凸条によりシリンジバレルの先端側に充填した薬液がシリンジバレルとガスケットとの摺接面からピストンロッド側に洩れないとしている。しかしながら、特許文献１に記載のガスケットには、以下に示す問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１８１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
(1)  このようなＰＴＦＥフィルム張り付け方式のガスケットでは、ガスケットの直径と長さにもよるが、張着部分で、ＰＴＦＥフィルムは５ｍｌ以下の小容量シリンジに対するガスケットでは３倍程度に、５ｍｌを越え、１００ｍｌ以下の中容量シリンジに対するガスケットでは２倍程度に、１００ｍｌを越える大容量シリンジに対するガスケットでは１．５倍程度に引き伸ばされている。ＰＴＦＥフィルムを含め、一般的に樹脂フィルムを延伸すると、延伸につれて樹脂の分子が伸長方向に揃い、即ち、配向性が高まり、伸長方向に対して直角の方向に対する伸びがなくなると同時に樹脂としての性能が次第に劣化し、甚だしい場合には白化し、最終的には破れる。ＰＴＦＥフィルムでは、伸びによる配向性の高まりと共に撥水性が低下し、最終的には最も過酷に引き伸ばされるガスケット本体の接液側先端面の外周部分に於いてフィルムの破れを発生させ、製品の品質劣化と歩留まり低下に繋がる。【０００９】
特に、このような圧入方式でガスケットを形成する場合、ガスケットの形状にもよるが、前述のようにガスケット本体の接液側先端面の外周部分ではＰＴＦＥフィルムが他の部分に比べて更に大きく引き伸ばされるため、当該部分の樹脂性能の劣化が甚だしく、複数個の独立したリング状凸条の存在である程度は緩和されると考えられるものの、そして中・大容量のシリンジの場合は兎も角、５ｍｌ以下の小容量シリンジでは、直径が６ｍｍ程度と細いためその影響が大きく実用性に問題があるとされている。なお、圧入方式によってフィルムに形成されるリング状凸条の形成は、キャビティからの転写によることになるが、キャビティに押し込まれるガスケット本体がゴムであるため、勢い出来上がった形状はある程度不正確にならざるを得ず、しかもリング溝が形成されたキャビティからガスケットを引き抜く時、ガスケットの先端に形成されたリング状凸条をリング溝から無理に引き抜かねばならず、形状を損ねることもあり、上記の緩和効果には限界がある。【００１０】
(2)  また、用いられるキャスト方式のＰＴＦＥフィルムの表面には、微細な凹凸が存在し、これが前述の伸びによって引き伸ばされ、これがフィルム表面を伝う液漏れに繋がっていた。加えて、塗り重ねられたＰＴＦＥフィルムには内部に微細な通孔が多数ある。特許文献１のリング状凸条の幅は、０．０５〜０．５ｍｍ、その高さは０．０１〜０．２ｍｍであり、ガスケット本体はゴム製であるから、シリンジバレルにガスケット本体を挿入した時、リング状凸条は殆んど圧縮されず、従って、リング状凸条内の微細通孔は潰されることなくそのまま残り、この微細通孔を通って液漏れが生じるという問題もあった。特に、小容量シリンジでは表面及びリング状凸条の内部を通過する液漏れが顕著であり、これが小容量シリンジの実用化を妨げていた。【００１１】
(3)  前述のＰＴＦＥフィルムをキャスト法で製造する場合、ＰＴＦＥを懸濁した溶液を複数回塗り重ね、毎回焼結しなければならず、ＰＴＦＥフィルムそのものに対して製造コストがかかるという問題もある。【００１２】
(4)  また、ＰＴＦＥフィルムを圧入方式でガスケット本体に張り付ける場合、物理的に一方の先端部分にしか張り付けることができない。従って、反対側の端部はガスケット本体がむき出しにならざるを得ない。この方式では粉末の薬剤を使用するとデュアルシリンジの中間ピストンを作ることができず、用途が限定されてしまうという問題もある。【００１３】
(5)  更に、このような方式の場合には、加熱消毒時或いは圧入加工時の温度変化によって、内部のガスケット本体を構成するゴムと表面に張り付けられた薄いＰＴＦＥフィルムとの熱膨張差によって接着が弱まったり、ＰＴＦＥフィルムの表面にしわが発生したりするというような問題もあった。【００１４】
以上のような従来例に鑑み、本発明の主たる課題は、小径から大径まで大きさに限定されることなく、しかも安価であって摺動性や非液漏れ性、水蒸気非透過性などの密封性を十分に満足させることのできるシリンジ用のピストン部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、シリンジバレル１に用いられるガスケット１０ａ（図１）や中間ピストン１０ｂ（図１８）などのピストン部材１０である。
ＰＴＦＥブロックを切削加工して形成され、シリンジバレル１に圧入されて摺動状態で用いられるピストン部材１０に於いて、
シリンジバレル１の内周面２に摺接するピストン部材１０の摺接面１１の内、少なくとも薬液３０との接液面１４に隣接する摺接面１１ａの全周に亙って周方向の凸条１３が形成され、
切削加工時の凸条１３のピッチＰが５０μｍ以下、シリンジバレル１に対するピストン部材１０の圧入代Ｔが１０〜１５０μｍであることを特徴とするピストン部材１０である。【００１６】
ＰＴＦＥブロックをシリンジバレル１の内径Ｓに合わせ、圧入代Ｔを考慮して切削加工（通常は、旋盤加工である。）し、その切削加工面（特に、シリンジバレル１との摺接面１１ａ）に切削加工時の凸条１３のピッチＰが５０μｍ以下（好ましくは３〜４０μｍ）、シリンジバレル１に対するピストン部材１０の圧入代Ｔが直径差で１０〜１５０μｍとなるように形成する。このように形成されたピストン部材１０をシリンジバレル１に挿入すると、圧入されたピストン部材１０の凸条１３がシリンジバレル１の内周面２に押し潰されて加工溝１２に向ってコールドフローし、コールドフローが加工溝１２を埋める（図１４）。その結果、シリンジバレル１にピストン部材１０を挿入した状態で高度の水密性（即ち、非液漏れ性、更には水蒸気非透過性）を実現する。なお、圧入代Ｔを１０〜１５０μｍとした場合、シリンジバレル１へのピストン部材１０の注射時の摺動抵抗が要求されている１２Ｎ以下となる。【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１のピストン部材１０に於いて、切削加工時の最大高さ粗さＲｚが６μｍ以下に形成されていることを特徴とする。加工溝１２の最大高さ粗さ（換言すれば、溝深さ又は１０点平均粗さ）Ｒｚが６μｍ以下（好ましくは、３μｍ以下）とすれば、コールドフローによる加工溝１２の埋設が確実に行われる。【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１のピストン部材１０に於いて、凸条１３が螺旋状に形成されていることを特徴とする。この場合、加工溝１２が螺旋溝となって常識的には螺旋状の加工溝１２を伝って薬液３０が流出すると思われるが、前述のようにコールドフローが加工溝１２を埋めるため、高度の水密性を実現する。なお、加工溝１２が螺旋状であるから、ピストン部材１０を通常の旋盤加工で形成することができ、迅速で安価な製作が可能となる。【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１のピストン部材１０に於いて、凸条１３がリング状に形成されていることを特徴とする。この場合、凸条１３のピッチＰが５０μｍと非常に狭く、従って、凸条１３自体の肉厚も非常に薄いため、凸条１３に存在するＰＴＦＥ塊の粒界を通って偽薬３０が凸条１３内を通過して漏水する。しかしながら、圧入代Ｔを１０〜１５０μｍとすることで、シリンジバレル１に圧入すると前述のように凸条１３が押し潰されてＰＴＦＥ塊の粒界が解消され、粒界からの漏水は勿論、水蒸気の通過もなくなる。この点は、上記螺旋の場合も適用できる。また、上記同様、摺動抵抗も１２Ｎ以下となる。【００２０】
請求項５に記載の発明（図２参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０の摺接面１１ａの幅Ｄが、０．５ｍｍ〜３ｍｍである」ことを特徴とする。摺接面１１ａの幅Ｄが、０．５ｍｍ以下の場合、摺接面１１ａが形成されている接液側摺動部１６が強度的に弱く、取り扱い中に破損するおそれがあり、３ｍｍ以上であると、シリンジバレル１がシクロオレフィン樹脂の場合、圧入した接液側摺動部１６のシリンジバレル１に対する面圧が高くなりすぎてシリンジバレル１が割れるおそれがある。【００２１】
請求項６に記載の発明（図８、９参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０の接液面に隣接する摺接面１１ａが、接液面１４側から反対側の非接液面１４ａ側に向けて次第に細くなっている」ことを特徴とする。【００２２】
請求項７に記載の発明（図１０参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０の接液面に隣接する摺接面１１ａが、接液面１４側と反対側の非接液面１４ａ側との間で凹弧状に細くなっている」ことを特徴とする。【００２３】
請求項８に記載の発明（図１１参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０の接液面に隣接する摺接面１１ａが、接液面１４側、反対側の非接液面１４ａ側及びその中央部分の間で凹弧状に細くなっている」ことを特徴とする。【００２４】
請求項９に記載の発明（図１２参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０の接液面に隣接する摺接面１１ａの接液面１４側の直径が、反対側の非接液面１４ａ側の直径より太く形成されている」ことを特徴とする。【００２５】
請求項１０に記載の発明（図４参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、接液面１４側から数えて凸条１３の少なくとも３条（換言すれば、３周分）が請求項１のピッチＰ、最大高さ粗さＲｚ及び圧入代Ｔを有し、４条（換言すれば、４周分）以降の凸条１３が前記接液面１４側の３条の凸条１３よりピッチＰ、最大高さ粗さＲｚ及び圧入代Ｔの少なくとも１つが大きく形成されていることを特徴とする。【００２６】
このようにすることで、接液面１４側はシリンジバレル１の内周面２への接触圧を高くして液漏れに対する信頼性を高め、細くなっている部分或いは凹弧状に細くなっている部分ではシリンジバレル１に対する接触圧を弱くし、これによりピストンロッド５をより小さい力で押すことができるようにすることができる。【００２７】
請求項１１に記載の発明（図６参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、接液面１４側から数えて凸条１３の少なくとも３条（換言すれば、３周分）がリング状であり、４条（換言すれば、４周分）以降の凸条１３が螺旋状であることを特徴とする。【００２８】
この場合は接液面１４側の狭い加工溝１２に沿って形成された凸条１３（少なくとも３条以上、５条まで）によって水密性が確保され、水密性確保に寄与しない非接液面１４ａ側の加工溝１２が螺旋状とすることで加工速度を大幅に向上させることができる。【００２９】
請求項１２に記載の発明（図２、１９参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、ピストン部材１０の全体がＰＴＦＥで形成されていることを特徴とする。この場合は、ＰＴＦＥ棒材５０を切削加工すればよく、ピストン部材１０の生産が通常の機械加工と同じ要領で迅速且つ安価に行われる。【００３０】
請求項１３に記載の発明（図１６、２０参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０が、耐薬液性樹脂材６１の外周面のみにＰＴＦＥ筒材６２を被覆した複合ブロック６０の少なくともＰＴＦＥ部分を切削加工して形成されている」ことを特徴とする。この場合は、複合ブロック６０を用いているので、高価なＰＴＦＥの使用を減らすことができる。更に、製作されたピストン部材１０の滑りは柔らかいＰＴＦＥで確保され、ピストン部材１０の強度及び熱膨張は耐薬液性樹脂材６１に支配されることになる。換言すれば、ピストン部材１０は室温付近に於いて大きな熱膨張を示すＰＴＦＥの影響をほとんど受けないので、複合ブロック６０で形成したピストン部材１０を組み込んだプレフィルドシリンジＡ、Ｂは使用環境の熱影響を受けることがない。【００３１】
請求項１４に記載の発明（図１５参照）は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストン部材１０に於いて、「ピストン部材１０の摺接面１１ａの内側に空洞１８が形成されている」ことを特徴とする。この場合は摺接面１１ａの内側に空洞１８が形成されていることにより、摺接部分が薄肉化されて弾力性が向上し、その結果、シリンジバレル１の内周面２へのタッチがよりソフトになり、ピストンロッド５をより小さい力で押すことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、医療用栓被覆フィルムやシリコンオイルを使用することなく、且つ、小径から大径まで大きさに限定されることなく、しかも安価であって摺動性や、水蒸気非透過性、非漏水性などの水密性を十分に満足させることのできるプレフィルドシリンジやデュアルシリンジ用のピストン部材を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用したプレフィルドシリンジの断面図。
【図２】図１の破線楕円で示す部分の拡大断面図。
【図３】図２の破線楕円で示す部分で加工溝が螺旋状である拡大正面図。
【図４】図２の螺旋加工溝の変形例の正面図。
【図５】図２の破線楕円で示す部分で加工溝がリング状である拡大正面図。
【図６】図２の破線楕円で示す部分で接液面側の加工溝がリング状で、反対側が螺旋状である場合の拡大正面図。
【図７】図２の破線楕円で示す部分で接液面側の加工溝が狭いリング状で、反対側が粗いリング状又は螺旋状である場合の拡大正面図。
【図８】図２の破線楕円で示す部分に於いて、摺接面が接液側からピストンロッド側に向けて次第にその直径を減じるように形成された場合の拡大断面図。
【図９】図８の円で示す部分に於いて、凸条が接液側からピストンロッド側に向けて次第にその山径を減じるように形成された場合の拡大断面図。
【図１０】図２の破線楕円で示す部分に於いて、摺接面が接液側とピストンロッド側との間で凹弧状を呈するように形成された場合の拡大断面図。
【図１１】図２の破線楕円で示す部分に於いて、摺接面が接液側とピストンロッド側及びその中間部分との間で凹弧状を呈するように形成された場合の拡大断面図。
【図１２】図２の破線楕円で示す部分に於いて、摺接面の接液側がピストンロッド側より太く形成された場合の拡大断面図。
【図１３】図１２の破線楕円で示す部分の拡大断面図。
【図１４】ピストン部材をシリンジバレルに圧入した時の拡大断面図。
【図１５】図１のガスケットの摺接面の内側に空洞を形成した場合の拡大断面図。
【図１６】複合ブロックを用いて形成されたガスケットの要部拡大断面図。
【図１７】ＰＴＦＥリング用いて形成されたガスケットの要部拡大断面図。
【図１８】本発明のピストン部材を用いたデュアルシリンジの断面図。
【図１９】本発明に用いられるＰＴＦＥ焼結体の正面図。
【図２０】本発明に用いられる複合ブロックの断面図。
【図２１】本発明のガスケットの切削表面の１０００倍の反転写真。
【図２２】本発明のガスケットの切削表面を斜めから見た時の１０００倍の反転写真。
【図２３】本発明のガスケットの水蒸気透過性試験結果の図。
【図２４】本発明のガスケットの摺動抵抗測定結果の図。
【図２５】本発明のガスケットの表面粗さ測定結果（ピッチ＝５０μｍ）の図。
【図２６】本発明のガスケットの表面粗さ測定結果（ピッチ＝１００μｍ）の図。
【図２７】本発明のガスケットの接液側摺動部のシリンジバレル内面への接触状態を示す拡大写真。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を図示実施例に従って説明する。図１は、本発明のガスケット１０ａが適用されたプレフィルドシリンジＡの断面図であり、図１８が本発明の中間ピストン１０ｂとガスケット１０ａが適用されたデュアルシリンジＢの断面図である。図１が示すように、プレフィルドシリンジＡはピストン部材１０であるガスケット１０ａと、シリンジバレル１と、ガスケット１０ａに装着されるピストンロッド５と、トップキャップ８とで構成されている。デュアルシリンジＢは、これにピストン部材１０である中間ピストン１０ｂが更に使用される。又、図１中の符号３０は、シリンジバレル１内に充填された薬液(注射液)であり、図１８中の符号３１は粉末状の薬剤、３２は薬剤を溶かす注射用水である。以下、図１について説明する。なお、本明細書に於いて共通する部材は同一の符号で示し、図２以下の説明に於いて、重複する部分は既に説明した記述を援用し、繁雑さを避けるためその説明を原則的に省略する。
【００３５】
シリンジバレル１は円筒状の容器で、バレル本体１ａの先端に図示しない注射針が装着される装着部１ｂが突設され、後端に指掛け用の鍔部１ｃが形成されている。シリンジバレル１の材質は、ガラス、硬質樹脂（例えば、シクロオレフィン樹脂。「以下、ＣＯＰと言う。」）、軟質樹脂（例えば、ポリプロピレン。「以下、ＰＰと言う。」）などが使われる。
【００３６】
図１に示すガスケット１０ａや図１６、１７に示す中間ピストン１０ｂを含むピストン部材１０は、全体がＰＴＦＥで形成されている場合と、中心部分が耐薬液性樹脂６１で構成され、少なくとも切削される部分がＰＴＦＥで形成されている場合の二通りがある。本発明に於いて使用されるＰＴＦＥは、純ＰＴＦＥでもよいが、例えば、ＰＴＦＥの結晶化阻害剤であるポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（略称ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂を１〜１５質量％混入した変性体を使用することがピストン部材１０に弾力性を付与することになってより好ましい。加工前のＰＴＦＥは図１９に示すような丸棒材５０が使用される。
【００３７】
本発明に使用されるＰＴＦＥは、上記純ＰＴＦＥ又はＰＴＦＥの変性体更には所謂ＨＩＰ処理と言われる熱間等方圧加圧法による独立気泡化したブロック（丸棒材）が使用される。ＨＩＰ処理前のＰＴＦＥは、粉体のＰＴＦＥ或いは変性ＰＴＦＥを高圧でブロック状（例えば、円柱状）に賦形し、これを焼結して作られているため、微細なＰＴＦＥ塊の凝集体で、ＰＴＦＥ塊の粒界には微細な隙間が連続して繋がった連続気泡型のブロックである。
【００３８】
前記熱間等方圧加圧法の一例を示すと次のように行われる。前記連続気泡型ＰＴＦＥブロック或いは連続気泡型変性ＰＴＦＥブロック（例えば、棒状体）を加熱炉に投入し、まず加熱炉内を０．０１３〜１３３Ｐａ（常用される真空度は０．１３〜１３．３Ｐａである。）の真空度に減圧して加圧成形体内から気体を排除する。そしてこの減圧状態を維持しながら、３２０〜４００℃（より好ましくは、３５０〜３７０℃）で数時間から１０数時間加熱融着処理しこれを冷却して独立気泡型のＰＴＦＥブロックを得る。或いは、上記真空度に減圧した状態で上記温度に昇温し、上記時間保持した後、常圧に戻し、加圧下で冷却して同様に独立気泡型のＰＴＦＥブロックを得る。
【００３９】
上記熱間等方圧加圧法を連続気泡型ＰＴＦＥブロックに施すと、ＰＴＦＥブロックを構成するＰＴＦＥの粒塊間の隙間(空間)から気体が外部に引き出され、加えて加熱によって軟化した粒塊の接触界面が等方圧加圧によって急速に拡大して該隙間(空間)を減少させる。この時、該隙間(空間)内の気体が存在しないために抵抗とならず、最小限まで減少させることが出来て加熱前に存在していた連続気泡が消散する。
【００４０】
図２０は丸棒状の耐薬液性樹脂材６１の外周面に切削加工がなされるＰＴＦＥ筒材６２を被覆した複合ブロック６０である。耐薬液性樹脂材６１としては例えばＣＯＰや超高分子ポリエチレンで、加熱した筒状のＰＴＦＥ部材６２に耐薬液性樹脂材６１を挿入してからこれらを冷却して筒状のＰＴＦＥ部材６２を収縮させ、耐薬液性樹脂材６１の外周面を被覆する。所謂、焼き嵌めを行う。別法として耐薬液性樹脂材６１の丸棒材を筒状のＰＴＦＥ部材６２に圧入して一体化させてもよい。圧入により伸びたＰＴＦＥ部材６２の締め付けにより一体化される。この場合、ＰＴＦＥ部材６２は切削加工に必要な厚み（１〜２ｍｍ）があれば良い。ＰＴＦＥ部材６２の肉厚に対して耐薬液性樹脂材６１の直径が十分大きければ、室温付近に於いて大きな熱膨張を示すＰＴＦＥの影響を受けることはなく、複合ブロック６０はＰＴＦＥより小さな熱膨張の耐薬液性樹脂材６１の熱膨張に支配されることになり、０℃近辺〜室温付近に於いて、その寸法変化が十分に抑制されることになる。複合ブロック６０のＰＴＦＥ部材６２は前述の連続気泡であってもよいし、ＨＩＰ処理を行って独立気泡としてもよい。
【００４１】
次に、図１のガスケット１０ａの形状について簡単に説明する。ガスケット１０ａは、接液側摺動部１６とピストンロッド５の装着側の端部１７の外周が太く、接液側摺動部１６と装着側の端部１７との間が細く形成されている。端部１７はガスケット１０ａに装着されたピストンロッド５がグラグラしないようにガスケット１０ａの摺動をガイドするもので、その最大外径はシリンジバレル１の内径にほぼ等しく或いは若干細く形成されている。なお、この端部１７の外周部分の形状は中心軸に平行な断面で山形に形成され、その外周がシリンジバレル１の内周に摺接する。ピストンロッド５の摺動に差し支えなければ省略することも可能である。
【００４２】
一方、ガスケット１０ａの接液側摺動部１６は、シリンジバレル１の内周面２との摺接部分で、薬液３０との接液面１４に隣接し、接液面１４からピストンロッド５の装着側の端部１７に向けてある程度の幅Ｄがあり、その摺接面１１ａの全周に周方向の加工溝１２が形成されている。幅Ｄは、０．５〜３ｍｍである。好ましい幅Ｄは、１〜２ｍｍである。幅Ｄは、螺旋状の場合、独立したリング状の場合の両方及びその変形例に適用される。加工溝１２は図３、図５に示すように螺旋状の場合と、独立したリング状の場合がある。これらについては後程、詳述する。
【００４３】
加工方法は、ピストン部材１０の形状から考えて、通常は旋盤による切削加工が選択される。切削加工に用いられる刃物（バイト）は、ＰＴＦＥの表面をある程度滑らかに削ることができるような、例えば、ハイス鋼、超硬、多結晶ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンドなどがあげられる。図１３は切削部分の部分拡大断面図で、刃物で削り取られた加工溝１２間に断面略三角形の凸条１３が形成されることになる。ここで加工溝１２の溝底１２ａから凸条１３の頂部までの高さが最大高さ粗さＲｚ（換言すれば、１０点平均粗さ、即ち溝深さ）である。実際の測定データを図２５、２６に示す。図２５は凸条１３のピッチＰが５０μｍの場合で、最大高さ粗さＲｚが２．３μｍ（この時、算術平均粗さＲａが０．３６μｍ）であり、後述する液漏れ試験では偽薬の液漏れはなかった。図２６は凸条１３のピッチＰが１００μｍの場合で、最大高さ粗さＲｚが６．６μｍ（この時、算術平均粗さＲａが１．５４μｍ）であり、後述する液漏れ試験では偽薬の液漏れが認められた。なお、測定は（株）東京精密製の表面形状解析装置を用いた。
【００４４】
切削方法は、旋盤のチャックからＰＴＦＥブロック５０、６０（棒材、好ましくは丸棒）を所定量だけ突き出し、その後、その突き出し部分の端面を平坦或いは要求される所定の形状に削り取り、次いで突き出し部分の外周面をピストン部材１０がガスケット１０ａ或いは中間ピストン１０ｂの場合、後述する所定の形状に削る。そして、これが中間ピストン１０ｂの場合、外形の切削が終了すると突き出し部分の基部のところで突っ切って中間ピストン１０ｂに仕上げる。これがガスケット１０ａの場合、更に突き出し部分の端面の中心にピストンロッド５の雄ネジ部５ａを螺入するための雌螺子穴１５の下穴をあけ、続いてこの下穴にタップで雌螺子を刻設し、雌螺子穴１５の開口縁を面取りし、最後に所定の寸法で突き出し部分の基部のところで突っ切ってガスケット１０ａに仕上げる。なお、送り幅を図１４に於いて、ピッチＰで示す。
【００４５】
上記の切削加工に於いて、ピストン部材１０の摺接面１１ａの切削は、図３の螺旋凸条１３ａの場合、摺接面１１ａの全面に亙ってバイトを定速移動させつつ後述する所定のピッチＰ（５０μｍ以下）の螺旋状の加工溝１２を形成する。図４はその変形例で、接液面１４に隣接する部分（例えば、螺旋溝で３〜５条（即ち、３〜５周分））だけを５０μｍ以下で切削し、それ以外の部分ではもっと粗く切削して切削スピードを高める。
【００４６】
図５〜１２はピストン部材１０の摺接面１１ａの変形例で、図５は摺接面１１ａの全体に亙って等間隔のリング凸条１３ｂを形成した場合で、刃物をＰＴＦＥ丸棒材５０に接触させて１ピッチＰ分だけ加工溝１２を削り取り、然る後、刃物を後退させてＰＴＦＥ丸棒材５０から離間し、刃物を１ピッチＰだけ水平移動させ、再度、刃物をＰＴＦＥ丸棒材５０に接触させて１ピッチＰ分だけ加工溝１２を削り取る。このような操作を繰り返して摺接面１１ａにリング凸条１３ｂを形成する。
【００４７】
図６は接液面１４側の凸条１３を１条（即ち、１周）、更には安全をみて３〜５条（即ち、３〜５周）だけ５０μｍ以下のピッチＰでリング凸条１３ｂを形成し、残りの部分を螺旋凸条１３ａとした場合である。図７も同様に接液面１４側の凸条１３を１条、更には安全をみて５０μｍ以下のピッチＰで３〜５条だけリング凸条１３ｂを形成し、残りの部分を５０μｍ以上のピッチの粗いリング凸条１３ｂで形成する。以上のように図３から図７は凸条１３の作成例である。
【００４８】
図８〜図１２は、摺接面１１ａの変形例であり、これらは図３〜７に適用される。また、図中Ｌは中心線に平行な線で、摺接面１１ａの形状を理解しやすくするためのものである。図８は接液側摺動部１６の直径（山径Ｈ）が、接液面１４側から反対側の非接液面１４ａ側に向けて次第に細くなっている。図９は、図８の円で囲んだ部分の部分拡大断面図である。図１０は接液側摺動部１６の直径（山径Ｈ）が、接液面１４側と反対側の非接液面１４ａ側との間で凹弧状に細くなっている。図１１は同部分直径（山径Ｈ）が、接液面１４側、非接液面１４ａ側及びその中央部分の間で凹弧状に細くなっている。図１２は同部分の接液面１４に隣接する部分の直径（山径Ｈ）が太く、非接液面１４ａ側直径（山径Ｈ）がこれより細く形成されている。本発明にかかるピストン部材１０では、接液面１４に隣接する部分の螺旋凸条１３ａでは少なくとも３条以上、水密性や水蒸気非透過性を確保する場合は５条程度の幅が必要となる。リング凸条１３ｂは理論的には１条で足るが、やはり安全性を考えると３条以上とするのが好ましい。図８〜図１２では、いずれの場合でも、直径の太く形成されている接液面１４側の部分はシリンジバレル１の内周面２に強く接触し、水密性や水蒸気非透過性を確保している。その図を図１４に示す。そして、細く形成されている部分でも挿入時、シリンジバレル１の内周面２に軽く接している。このようにすることで接液面１４側はシリンジバレル１の内周面２への接触圧を高くして液漏れに対する信頼性を高め、次第に細くなっている部分或いは凹弧状に細くなっている部分では接触圧が弱くなり、ピストンロッド５をより小さい力で押すことができるようにすることができる。上記の場合では、直径の太く形成されている部分は接液面１４側としたが、これに限られず摺接面１１ａのどの部分でも形成することができる。
【００４９】
図１４は前述のシリンジバレル１に強く接触している部分の拡大断面図であり、図２１（１０００倍）は加工溝１２の反転写真、図２２はその斜めから見た反転写真（１０００倍）、図２７はシリンジバレル１の内周面２にピストン部材１０の接液面１４と偽薬３０との境界部分の拡大写真で、偽薬３０が凸条１３によって止水されている状態を示す。写真中、白く光った横筋部分が加工溝１２で、凸条１３からのコールドフローが凸条１３間の加工溝１２を十分に埋め切れていない状態を示している。ピストン部材１０の接液面１４と偽薬３０に対する境界部分の近傍部分（矢印Ｗで示す範囲）の凸条１３は潰されて加工溝１２を十分に埋めている。なお、凸条１３が反転状態で表された図２１、２２によれば、バイトの鋭利な刃先が削り取った加工溝１２の溝底１２ａは、浅い連続した凹円弧状を呈している。溝底１２ａの両側には先端の稜線が薄く、波状の隆起が連続した凸条１３が続く。ただし、図２２から分るように、金属の切削と異なり、切削された加工溝１２、凸条１３には多少の凹凸がある。切削面はハイス鋼が最も粗く、超硬、多結晶ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンドという順に滑らかになり、切削面が滑らかなほど水密性、蒸気非透過性が向上する。
【００５０】
前述のように切削された加工溝１２、凸条１３には多少の凹凸があるが、ＰＴＦＥは変形能が高く、シリンジバレル１に圧入代Ｔをもってピストン部材１０を挿入すると、螺旋状の場合は勿論、リング状の場合でも凸条１３がシリンジバレル１の内周面２に強く押し潰されて加工溝１２側に流れ込み（コールドフロー）、切削加工時に於いて、凸条１３のピッチＰが５０μｍ以下、最大高さ粗さＲｚが６μｍ以下及び圧入代Ｔが直径で１０μｍ以上の場合、かなりの部分に於いて加工溝１２を全面的に埋めることになる。埋められた部分を図１４に於いて、符号１２ａで示し、その境界を符号１２ｂで示す。図２７の矢印Ｗで示す接液面１４の隣接範囲に於いて、加工溝１２の全面埋設状態が顕著である。その結果、加工溝１２が螺旋溝であったとしても、前述の水密性、水蒸気非透過性が確保される。
【００５１】
凸条１３のピッチＰが５０μｍ以上の場合は、最大高さ粗さＲｚとも関係するが、加工溝１２が十分埋まらず、残った微細な隙間を通って漏水することがある。特に、特に周囲の温度差が大である場合（例えば、冷蔵庫に保管した後、取り出して常温に戻してから注射する場合。）、ＰＴＦＥの物理的性質（室温付近で大きな寸法変化を生じる。）から液漏れが生じることがある。４０μｍ以下の場合は、周囲の温度差が大であっても液漏れはない。３〜４０μｍの範囲が非液漏れ性に対する信頼性が最も高い。
【００５２】
凸条１３のピッチＰが３μｍ以下の場合は、切削加工に時間がかかり過ぎるし、加工溝１２間の凸条１３の高さが低くなり過ぎて（即ち、加工溝１２の最大高さ粗さＲｚが浅くなり過ぎて）凸条１３の弾性が過小になる。従って、凸条１３のピッチＰは３μｍ以上、４０μｍ以下が実用上好ましい。
【００５３】
また、切削時の加工溝１２の最大高さ粗さＲｚが６μｍ以上深ければコールドフローしたＰＴＦＥが、十分加工溝１２の溝底１２ａを埋め切れない所が発生し漏水の危険性がある。安全を見れば好ましくは、最大高さ粗さＲｚは３μｍ以下である。コールドフローによる溝埋めの観点から、最大高さ粗さＲｚは浅い方が好ましい。なお、ＰＴＦＥのコールドフローがスムーズに行われるようにするためには溝底１２ａを円弧状に形成しておくことが好ましい。上記溝ピッチＰ及び最大高さ粗さＲｚはシリンジバレル１の太さに基本的に関係せず、あらゆる太さのシリンジバレル１に対して適用可能である。上記溝ピッチＰ及び最大高さ粗さＲｚが上記範囲内であれば、加工溝１２が螺旋溝であったとしても高い水密性（非液漏れ性と水蒸気非透過性）が実現される。
【００５４】
次に、加工溝１２及びピストン部材１０の接液側摺動部１６の直径（山径）Ｈとシリンジバレル１の内径Ｓとの関係について説明する。シリンジバレル１の内径Ｓに対し、接液側摺動部１６の直径を圧入代Ｔとして最小１０μｍ（半径で５μｍ）、最大１５０μｍ（半径で７５μｍ）太くする（図２４参照）。後述するように圧入代Ｔが１５０μｍを超えると、要求される摺動性（ピストンロッド５の押圧抵抗が１２Ｎ以下）を損なうし、摺接面１１ａの幅Ｄとの関係でＣＯＰシリンジバレルに割れを生じることがある。なお、この範囲はシリンジバレル１の太さに基本的には大きく関係しない。
【００５５】
また、前述のようにＨＩＰ処理が施されていないＰＴＦＥは、内部に微細な連通隙間がある。上記のように、圧入代Ｔを以ってシリンジバレル１にピストン部材１０を挿入して凸条１３を圧壊すれば、前述のコールドフロー時にこれら微細な連通隙間も目詰まりさせられることになり、ＨＩＰ処理が施されていないＰＴＦＥであっても連通隙間を通る漏水は勿論、水蒸気の通過も阻止されるようになる。
【００５６】
シリンジバレル１の内径Ｓとピストン部材１０の接液側摺動部１６の外径との関係（圧入代Ｔ）が上述の範囲内であって、摺接面１１ａの加工溝１２の溝ピッチＰ及び最大高さ粗さＲｚが前記範囲内であることを前提として、ピストン部材１０の摺接面１１ａの幅Ｄが０．５〜３ｍｍとされる。幅Ｄが０．５ｍｍより小さい場合は、あまり狭すぎて接液側摺動部１６が取扱い中に破損する恐れがあり、３ｍｍ以上であると、シリンジバレル１に対するピストン部材１０の圧入代が５０μｍを越えた場合で、シリンジバレル１がＣＯＰの場合、接液側摺動部１６のシリンジバレル１に対する面圧が高くなりすぎて、常温中或いは１２１℃で２０分の蒸気滅菌処理すると、その間にピストン部材１０がシリンジバレル１以上に膨張してシリンジバレル１が割れるおそれがある。実用的には１〜２ｍｍである。
【００５７】
以上の点は中間ピストン１０ｂでも言えることである。中間ピストン１０ｂは図１８に示すように、両端に接液側摺動部１６が形成され、両接液側摺動部１６の間が細く形成されている。両接液側摺動部１６の摺接面１１ａは上記ガスケット１０ａの摺接面１１ａと全く同じに形成される。
【００５８】
シリンジバレル１は、先端に針装着部１ｂ、後端に指掛け部１ｃ、これらの間に円筒状の薬液充填部４ｃが形成されており、本実施例では環状ポリオレフィンで形成されている。勿論、シリンジバレル１の形状は図示したものに限られず、また、シリンジバレル１の材質には、ポリプロピレンやガラスなども使用することができる。
【００５９】
ピストンロッド５は、先端部に雄ネジ部５ａ、後端に指当て部５ｂが設けられたロッド状の部材である。このピストンロッド５の雄ネジ部５ａの外周面には上述したガスケット１０ａの雌螺子穴１５に螺着する雄ネジが刻設されている。ピストンロッド５の材質は環状ポリオレフィン、ポリカーボネート及びポリプロピレンなどの樹脂などで構成されている。
【００６０】
トップキャップ８は、シリンジバレル１の針装着部１ｂに取り付けられ、シリンジバレル１内部に充填した薬液３０が漏れないようにすると共に、当該薬液３０が空気中を浮遊する雑菌などで汚染されないようにするための封止部材である。このトップキャップ８は、円錐台状のキャップ本体８ａと、このキャップ本体８ａの天面から開口方向に伸び、針装着部１ｂが嵌め込まれる凹部８ｂが形成された嵌合突部８ｃとで構成されている。トップキャップ８はエラストマーで形成されている。エラストマーには、加硫ゴムや熱硬化性樹脂系エラストマーなどの「熱硬化性エラストマー」と、「熱可塑性エラストマー」のいずれをも含む。
【００６１】
このような部材を組み立て、シリンジバレル１とガスケット１０ａの閉じられた空間内に薬液３０を充填し、図１に示すようなプレフィルドシリンジＡを構成する。このプレフィルドシリンジＡを使用する場合は、トップキャップ８を外し、シリンジバレル１の針装着部１ｂに所定の針を装着するだけで使用に供することができる。使用にあたってピストンロッド５の動きは初動も含めて極めてスムーズであり、後述する摺動抵抗試験からも分るように、１２Ｎを越えない。また、同様に、液体密封性試験からも分るように、ガスケット１０ａはその優れた撥水性により長期間に亙ってシリンジバレル１の内周面２との摺接面１１ａに於いて、漏液は勿論、その水蒸気の透過も生じない。
【００６２】
図１５のガスケット１０ａは、雌螺子穴１５の下穴を形成する時に、中刳り加工を追加して摺接面１１の内側に摺接面１１の全幅に亙って空洞１８を更に形成する。これにより摺接部分の肉厚が薄くなって弾性が付与される。その結果、シリンジバレル１の内周面２へのタッチがよりソフトになり、ピストンロッド５をより小さい力で押すことができる。ピストンロッド５の雄ネジ部５ａは空洞１８の先端まで伸びて接触していてもよいし、接触していなくてもよい。接触している場合には、ガスケット１０ａの接液面１４の補強がなされる。
【００６３】
図２０のガスケット１０ａは、耐薬液性樹脂材６１の外周面のみにＰＴＦＥ部材６２を被覆した前述の複合ブロック６０を使用したもので、そのＰＴＦＥ部分をシリンジバレル１の内径Ｓに合わせて既に述べた所定の切削加工を行い、所定形状のガスケット１０ａを得る。この点は中間ピストン１０ｂでも同様である。
【００６４】
上記のようにして製作されたピストン部材１０は、接液面１４に樹脂材６１が露出するが、この樹脂材６１はＣＯＰや超高分子ポリエチレンのように耐薬液性優れているため、接触している薬液３０に悪影響を及ぼさない。摺接面１１ａはＰＴＦＥで形成されているため、液漏れの発生はなく且つ良好な摺動性を示す。なお、耐薬液性樹脂材６１として、ＰＴＦＥより硬い樹脂を選べば、外周のＰＴＦＥを内側から補強することになるし、通常、耐薬液性樹脂材６１は０℃付近〜室温近辺までの温度範囲でＰＴＦＥより熱膨張率が小さいので、ピストン部材１０が外気温の変化に影響を受けることが少なく、温度に対する寸法変化がＰＴＦＥだけのものより優れる。
【００６５】
図１７は、ガスケット１０ａの更なる変形例で、この場合は本体部分２０と、本体部分２０の接液側外周面２１に嵌め込まれた接液側摺接リング２３とで構成され、接液側摺接リング２３だけがＰＴＦＥ又は独立気泡型ＰＴＦＥで形成されている。この接液側摺接リング２３は前述同様、切削加工により形成される。そして、接液側摺接リング２３を金型に嵌め込み、薬液３０に対して悪影響を及ぼさない前述の耐薬液性樹脂を射出して、本体部分２６の接液側摺動部２７に接液側摺接キャップ２８が嵌め込まれた形のガスケット１０ａとする。勿論、金型のキャビティの形状を中間ピストン１０ｂの形にすれば、その両端に設けられた接液側外周面２１に接液側摺接リング２３がそれぞれ嵌め込まれた中間ピストン１０ｂとすることができる。射出成形でなく予め成形された本体部分２０に後から接液側摺接リング２３を嵌め込むようにしてもよい。なお、本体部分２６を切削加工し、その接液側摺動部２７に嵌め込むようにしてもよい。
【００６６】
図１８は、中間ピストン１０ｂを使用するデュアルシリンジＢの例で、シリンジバレル１にバイパス１ｄが設けられた例である。中間ピストン１０ｂはシリンジバレル１内に収納され、シリンジバレル１の鍔部１ｃ側にガスケット１０ａが装着されたピストンロッド５が挿入されている。中間ピストン１０ｂはバイパス１ｄの鍔部１ｃ側の開口１ｅ部分を越えて鍔部１ｃ側に配置され、中間ピストン１０ｂとガスケット１０ａとの間の密閉空間に注射用水３２が充填されている。そして、針装着部１ｂと中間ピストン１０ｂで構成された空間に粉状の薬剤３１が充填されている。
【００６７】
使用時にはトップキャップ８を外し、注射針を針装着部１ｂに装着すれば直ちに使用することができる。使用にあたってピストンロッド５を押すと充填された注射用水３２を介して中間ピストン１０ｂが前進し、中間ピストン１０ｂの後端がバイパス１ｄの鍔部１ｃ側の開口１ｅ部分を越えたところで注射用水３２がバイパス１ｄを通り、先端側の開口部分１ｆから薬剤３１が充填されている密閉空間内に流れ込み、薬剤３１を溶かし、これが注射されることになる。この場合、摺動抵抗は図１のプレフィルドシリンジＡに比べて殆んど変わらない。
【実施例】
【００６８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
図１のようにシリンジバレルに着色した純水（偽薬）を充填し、本発明のＰＴＦＥ製ガスケットを用いて下記の方法で液体密封性（液漏れ）、水蒸気透過性試験及び摺動性（ピストンロッドの加圧力）を試験した。いずれの試験も試験本数はそれぞれ１０本である。
本発明のガスケットの条件
シリンジバレル（材質：ＣＯＰ、ガラス）の内径（単位：ｍｍ）
＝６.３４    １２.４５    ２０.２０
接液側摺動部の直径（山径Ｈ）（圧入代Ｔは４０μｍ）（単位：ｍｍ）
＝６.３８    １２.４９    ２０.２４
凸条のピッチＰ（μｍ）
＝３    ５    １０    ２０    ３０    ４０    ５０    ８０    １００
加工溝の最大高さ粗さ：Ｒｚ（単位：μｍ）
＝２.３    ６.０    ６．６    １０
摺接面の幅（単位：ｍｍ）
＝０.５    １.０    １.５    ２.５    ３.５【００６９】
（１）液体密封性（液漏れ）試験
ガスケットの摺接面とシリンジバレルの内周面との界面部分を１００倍に拡大して観察し、偽薬の摺動部分への漏れの有無を観察した。凸条のピッチＰが５０μｍ以下、最大高さ粗さＲｚが６μｍ以下のものはＰＰ製、ＣＯＰ製、ガラス製シリンジバレルのいずれの場合でも室温に於いて液漏れを生じなかった。
いずれの内径のシリンジバレルに於いても、凸条のピッチＰが８０μｍ、１００μｍのものには液漏れが観察された。凸条のピッチＰが５０μｍのガスケットでは上記のように室温では問題がないが、偽薬を充填したプレフィルドシリンジを５℃の冷蔵庫に一晩保管した後、室温に戻すと若干の液漏れが観察されたものがあった。凸条のピッチＰが４０μｍ以下のガスケットでは液漏れはなかった。また、最大高さ粗さＲｚ（溝深さ）が６．６μｍ、１０μｍのものには液漏れが観察されたが、６μｍ以下では液漏れはなかった。上限は溝ピッチが５０μｍ、最大高さ粗さＲｚ（溝深さ）は６μｍであり、安全をみれば、溝ピッチは４０μｍ以下、最大高さ粗さＲｚ（溝深さ）は３μｍである。【００７０】
（２）水蒸気透過性試験（図２３）
ガラス製シリンジバレル（内径６．３４ｍｍ  全容量２ミリリットル）に着色した純水１ミリリットルを充填し、液漏れのない形状に製作した上記ＰＴＦＥガスケット（摺接面１１ａの幅Ｄ＝２．５ｍｍ  直径（山径Ｈ）＝６．３８ｍｍ  圧入代＝４０μｍ）を装着し、シリンジバレルの先端にはブチルゴム製トップキャップを装着して経時重量変化を測定した。比較例として同シリンジバレルに常用されているブチルゴム製ガスケットを使用した。
測定に使用した精密天秤（島津製作所製）は１／１０，０００ｇまで測定可能である。
１，５００時間経過しても、本発明のガスケットを使用したシリンジバレルの減量はほぼ０であり、変動幅は精密天秤の誤差範囲内であった。一方、ブチルゴム製ガスケットを使用した従来のシリンジバレルは０．００５ｇの減量が認められた。【００７１】
（３）摺動抵抗値の測定（図２４）
本発明のガスケットの条件
接液側摺動部の直径（山径Ｈ）＝６.３６    ６.３８    ６.４０（単位：ｍｍ）
摺接面の幅＝２.３ｍｍ
シリンジバレル（ＣＯＰ、ガラス）の内径＝６.３４ｍｍ
試験速度＝１００ｍｍ／分
平均摺動抵抗は６．３６ｍｍで４．２Ｎ、６．３８ｍｍで５．９Ｎ、６．４０ｍｍで７．４Ｎといずれも要求される１２Ｎ以下である。ガスケット１０ａにＰＴＦＥを使用する場合、これらの平均値を直線で結び、摺動平均値(Ｎ)が１２Ｎのところから引いた横線と交点を求めると、圧入代１５０μｍが求められる。即ち、シリンジバレル１に対して圧入代を直径で１５０μｍまで大きくしても摺動性を損なうことはないと言える。ただし、ＣＯＰシリンジバレルの場合、圧入代を直径で１５０μｍ以上とし、摺接面１１ａの幅Ｄが３ｍｍを越えるとＣＯＰシリンジバレルに割れを生じることがある。従って、圧入代の上限は１５０μｍと言うことになる。
下限はＰＴＦＥのコールドフローと溝深さ、ピッチの関係から考慮して１０μｍである。圧入代が１０μｍ以下であると加工溝を埋めきれず漏水が発生した。
【符号の説明】
【００７２】
Ａ：プレフィルドシリンジ、Ｂ：デュアルシリンジ、Ｄ：幅、Ｐ：ピッチ、Ｒｚ：最大高さ粗さ、Ｒａ：算術平均粗さ、Ｈ：山径、Ｓ：シリンジバレルの内径、Ｔ：圧入代、Ｗ：接液面に近接した密閉範囲、１：シリンジバレル、１ａ：バレル本体、１ｂ：針装着部、１ｃ：鍔部、１ｄ：バイパス、１ｅ：鍔部側の開口、１ｆ：先端側の開口、２：内周面、５:ピストンロッド、５ａ：雄ネジ部、５ｂ：指当て部、８:トップキャップ、８ａ：キャップ本体、８ｂ：凹部、８ｃ：嵌合突部、１０:ピストン部材、１０ａ：ガスケット、１０ｂ：中間ピストン、１１：摺接面、１１ａ：接液面側の摺接面、１２：加工溝、１２ａ：溝底、１３：凸条、１３ａ：螺旋凸条、１３ｂ：リング凸条、１４：接液面、１４ａ：非接液面、１５：雌螺子穴、１６：接液側摺動部、１７：ピストンロッドの装着側の端部、１８：空洞、２０:本体部分、２１:接液側外周面、２３:接液側摺接リング、２６：本体部分、２７：接液側摺動部、２８：接液側摺接キャップ、３０：薬液、３１:薬剤、３２:注射用水、５０：ＰＴＦＥ棒材、６０：複合ブロック、６１：耐薬液性樹脂材、６２：ＰＴＦＥ筒材。
【要約】
【課題】小径から大径まで大きさに限定されることなく、しかも安価であって摺動性や非液漏れ性、水蒸気非透過性などの密封性を十分に満足させることのできるシリンジ用のピストン部材を提供すること。
【解決手段】ＰＴＦＥブロックを切削加工して形成され、シリンジバレル（１）に圧入されて摺動状態で用いられる、ガスケット（１０ａ）や中間ピストン（１０ｂ）などのピストン部材（１０）である。シリンジバレル（１）の内周面（２）に摺接するピストン部材（１０）の摺接面（１１）の内、少なくとも薬液（３０）との接液面（１４）に隣接する摺接面（１１ａ）の全周に亙って周方向の凸条（１３）が形成されている。切削加工時の凸条（１３）のピッチＰが５０μｍ以下、シリンジバレル（１）に対する圧入代Ｔが１０〜１５０μｍである。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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