JP2013124331A

JP2013124331A - ゴム組成物、医療用ゴム組成物および医療用ガスケットゴム組成物

Info

Publication number: JP2013124331A
Application number: JP2011274845A
Authority: JP
Inventors: Akira Minakoshi; 亮皆越; Yasuhisa Minagawa; 康久皆川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-06-24

Abstract

【課題】圧縮永久ひずみの小さいゴム組成物を提供する。このようなゴム組成物は、医薬品容器の栓、注射器のプランジャに付属するガスケット等に最適である。
【解決手段】本発明に係るゴム組成物は、動的架橋型熱可塑性エラストマー１００質量部に対してゴム成分を４０〜８０質量部加え、動的架橋型熱可塑性エラストマーとゴム成分とを混合しながらゴム成分を動的架橋することにより得られる。動的架橋型熱可塑性エラストマーは、そのゴム成分がイソブチレン系のゴムであり、その熱可塑性成分がポリオレフィン系の樹脂である。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば医薬品の容器の薬栓等に使用されるゴム組成物に関する。

医薬品の容器等の薬栓または注射器のプランジャに付属するガスケット等の医療分野におけるゴム配合物には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム等が用いられている。これらのゴム配合物は、製品化するために混練工程、成形工程、および加硫工程等を経る必要が有り、全体の工程が大がかりなものとなる。また、これらのゴム配合物は、熱可塑性を有しないことから、成形加工のしやすさの点で問題があった。

成形加工性の問題に対しては、加硫工程を必要とせず射出成形による成形が可能な熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ：ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＥｌａｓｔｏｍｅｒｓ）が開発された。しかし、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、必ずしも耐熱性が十分ではないことから、耐熱性等に優れた動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ：ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＶｕｌｃａｎｉｚａｔｅｓ）が提案されている（特許文献１，２）。

特開２００９−１７９６８８号公報特表２００９−０１３９４５号公報

しかし、特許文献１および特許文献２で提案された動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）は、加熱による圧縮永久ひずみが大きく、例えば注射器におけるプランジャのガスケットに使用した場合、注射器を加熱滅菌するとガスケットが圧縮されシール性能が低下して液漏れを生ずるという問題がある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、圧縮永久ひずみの小さいゴム組成物、医療用ゴム組成物および医療用ガスケットゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明に係るゴム組成物は、動的架橋型熱可塑性エラストマー１００質量部に対してゴム成分を４０〜８０質量部加えて前記ゴム成分を動的架橋させたものである。
好ましくは、前記動的架橋型熱可塑性エラストマーは、そのゴム成分がイソブチレン系のゴムであり、その熱可塑性成分がポリオレフィン系の樹脂である。
好ましくは、前記動的架橋させた前記ゴム成分は、イソブチレン系共重合体からなるブチル系ゴムである。

本発明に係る医療用ゴム組成物は、上記ゴム組成物により形成される。
本発明に係る医療用ガスケットゴム組成物は、上記ゴム組成物または上記医療用ゴム組成物により形成される。

本発明によると、圧縮永久ひずみの小さいゴム組成物、医療用ゴム組成物および医療用ガスケットゴム組成物を提供することができる。

図１は本発明に係るゴム組成物の製造工程を示すプロセスフローダイヤグラムである。

図１は本発明に係るゴム組成物の製造工程を示すプロセスフローダイヤグラムである。
ゴム組成物の製造は、混合工程Ｐ１、動的架橋工程Ｐ２および造粒（ペレット化）工程Ｐ３からなる。
混合工程Ｐ１は、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、ゴム成分、架橋剤、架橋助剤および受酸剤を予備混合する工程である。混合工程Ｐ１には、タンブラー型混合機が使用される。タンブラー型混合機は、斜めにセットされた密閉容器を偏芯して回転させることで、容器内の複数種の粉体、ペレット等を混合する公知の装置である。

動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）とは、熱可塑性成分とゴム成分とが混合され架橋剤によって動的架橋が行われた、弾性を有する高分子化合物である。
動的架橋型熱可塑性エラストマーにおける熱可塑性成分は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィンが重合されたポリオレフィン系の樹脂である。
動的架橋型熱可塑性エラストマーにおけるゴム成分は、特に限定されないが、例えば、イソブチレン−ｐ−メチルスチレンとの共重合ゴムのハロゲン化物、イソブチレン−イソプレン共重合ゴムのハロゲン化物、イソブチレン−イソプレン共重合ゴムのハロゲン化物等であり、イソブチレンを８０質量％以上含むイソブチレン系のゴムが好ましい。

動的架橋型熱可塑性エラストマーとして、ポリプロピレン中でイソブチレン系のゴムが架橋された、株式会社カネカ製のＳＩＢＳＴＡＲＰ１１４０Ｂ（登録商標）が適する。
架橋剤は、動的架橋型熱可塑性エラストマーに混合されるゴム成分を架橋することができるものであれば特に限定されず、公知の架橋剤を用いることができる。例えば、硫黄、樹脂架橋剤、金属酸化物、トリアジン誘導体または有機過酸化物などが挙げられる。このうち、トリアジン誘導体が好ましい。

トリアジン誘導体とは、２，４，６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、または２−置換−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン誘導体をいう。２−置換−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン誘導体としては、例えば、２−ジブチルアミノ４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、２−アリニノ−４，６−ジメルカブト−ｓ−トリアジンが挙げられる。これらのトリアジン誘導体は、単独であるいは２種以上で用いてもよい。入手の容易さから、２−ジブチルアミノ４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンが好ましい。

使用される架橋剤に応じて必要な架橋助剤を用いることができる。例えば、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ステアリン酸、アミン類等である。
受酸剤には、ハイドロタルサイト、またはステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸の金属塩、ワックス、チタン又はシラン系カップリング剤等で表面処理されたハイドロタルサイトが使用される。

動的架橋工程Ｐ２では、混合工程Ｐ１で予備混合された動的架橋型熱可塑性エラストマー、ゴム成分、架橋剤、架橋助剤および受酸剤の混合物がホッパーに移され、２軸押出機に定量的に供給される。２軸押出機は、２本の螺旋状のスクリューがシリンダ内で回転しながら粒状物を圧縮し発熱させて溶融混合し、排出側に送り出すものである。２軸押出機のシリンダには、混合物の溶融を促進するために、熱媒体が循環するジャケットまたは鋳込み電気ヒーターによる加熱手段が設けられ、内部温度が２００℃に維持される。動的架橋は、１８０〜２５０℃の温度範囲で行われる。

２軸押出機の内部では、動的架橋型熱可塑性エラストマーおよびゴム成分が溶融又は半溶融状態で混練され、ゴム成分が架橋剤および架橋助剤により（動的）架橋される。
造粒工程Ｐ３は、２軸押出機の排出側に設けられたダイスの複数の丸孔から押し出される、ゴム成分が架橋された後の混合物（以下「ゴム組成物」という）のストランド（ひも状物）を、押し出し直後に回転する刃によって適当な長さにカット（切断）してペレット化する工程である。

ペレット化されたゴム組成物は、最終成形物を製造する射出成形機への供給を容易にかつ定量的に行うことができる。
表１は動的架橋型熱可塑性エラストマーおよびゴム成分を種々組み合わせて動的架橋したゴム組成物の圧縮永久ひずみを調べた結果である。

表１における各原料は以下の通りである。
［原料］
動的架橋型熱可塑性エラストマー：ＳＩＢＳＴＡＲＰ１１４０Ｂ、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体（登録商標、株式会社カネカ製）、ポリプロピレン（ＰＰ）を１１質量部含み、マトリックスがｒ−ＰＰで架橋体含量６６％である。

ゴム成分Ａ：ＥＸＸＰＲＯ３７４５、イソブチレン−ｐ−メチルスチレン共重合ゴムの臭素化物（登録商標、エクソンケミカル株式会社製）
ゴム成分Ｂ：ＥＸＸＰＲＯ２２５５、イソブチレン−ｐ−メチルスチレン共重合ゴムの臭素化物（登録商標、エクソンケミカル株式会社製）
ゴム成分Ｃ：ＥＸＸＰＲＯ１０６６、イソブチレン−ｐ−メチルスチレン共重合ゴムの臭素化物（登録商標、エクソンケミカル株式会社製）
架橋剤：ジスネットＤＢ、２−ジブチルアミノ４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン（登録商標、三協化成株式会社製）
架橋助剤：マグサラット１５０ＳＴ、酸化マグネシウム（登録商標、三協化成株式会社製）
受酸剤：アルカマイザー、Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（登録商標、協和化学株式会社製）
評価項目である「圧縮永久ひずみ」の導出は、測定をＪＩＳ−Ｋ６２６２に準拠して次のようにして行った。

表１に示す各質量部で混合した混合物を図１に示す各工程Ｐ２〜Ｐ３で処理し、得られた各ゴム組成物を円柱サンプルに成形する。スペーサとともに円柱サンプルを圧縮板に挟み、スペーサにより圧縮が妨げられるまで円柱サンプルを挟む圧縮板を接近させる。円形サンプルを圧縮された状態で圧縮板とともに１２０℃の恒温槽で２４時間加熱する。
加熱した後、円形サンプルを挟んだ圧縮板をそのまま温度２３℃、相対湿度５５％の恒温恒湿槽内で冷却し、恒温恒湿槽から取り出して圧縮板を除いた後にさらに３０分放置した円形サンプルの厚みを測定する。この厚みと圧縮前の厚みとから求めた値が圧縮永久ひずみである。

表１の比較例１における「成形不可」とは、造粒工程においてペレット化が困難なことをいう。
表１から、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）が１００質量部に対するゴム成分の質量部を増加させれば、圧縮永久ひずみの値が低下することがわかる。ゴム成分の質量部は、４０〜８０、好ましくは４５〜７５、最も好ましくは６０とすることで成形可能なゴム組成物が得られる。

本発明は、例えば医薬品の容器の薬栓等に使用されるゴム組成物等に利用することができる。

Claims

動的架橋型熱可塑性エラストマー１００質量部に対してゴム成分を４０〜８０質量部加えて前記ゴム成分を動的架橋させた
ことを特徴とするゴム組成物。
前記動的架橋型熱可塑性エラストマーは、
そのゴム成分がイソブチレン系のゴムであり、
その熱可塑性成分がポリオレフィン系の樹脂である
請求項１に記載のゴム組成物。
前記動的架橋させた前記ゴム成分が、イソブチレン系共重合体からなるブチル系ゴムである
請求項１に記載のゴム組成物。
請求項１〜３からなる医療用ゴム組成物。
請求項１〜４からなる医療用ガスケットゴム組成物。