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シリンジ(注射器)

シリンジ(注射器)は、医療現場において採血や注射などの医療行為で頻繁に用いられる器具の一つです。かつてはガラス製のものが多く用いられていましたが、現在では軽量で割れにくく、コスト面でもメリットの大きいプラスチック製(使い捨てのディスポーザブルタイプ)が主流となっています。

一見すると単純な構造に見えるシリンジですが、薬液を正確に計量し、漏れを防ぎつつスムーズに注入するためには、成形メーカーによる高度な精密加工技術が欠かせません

シリンジを構成するプラスチック部品の種類

シリンジは主に3つのパーツで構成されています。それぞれのパーツに求められる機能が異なり、部品ごとの設計精度が製品全体の品質を左右します。

バレル(外筒)

薬液を保持する筒状のパーツです。内部の薬液や血液の状態を確認できるよう高い透明性が求められるほか、耐薬品性や正確な目盛りの印字も必要です。先端部は注射針やチューブと接続するルアー形状になっており、国際規格(ISO80369シリーズ)に準拠した成形が求められます

プランジャー(押子)

ガスケットを押し出すための棒状パーツです。ガスケットに装着し、シリンジ内の薬液を押し出す役割を担います。バレル内でたわむことなく、安定した圧力を伝えるための剛性が必要です。

ガスケット(ピストン)

プランジャーの先端に取り付けられるゴムなどの弾性体パーツです。バレルとの密着性を保って液漏れを防ぐ「シール性」と、押し引きの際に滑らかに動く「摺動性(しゅうどうせい)」を両立させる必要があります

シリンジ製造に適したプラスチック(樹脂)素材

シリンジ製造では、単回使用するのか、それとも薬液を充填したまま保管するプレフィルドシリンジなのかといった用途に応じて適した素材選定を行う必要があります。

ポリプロピレン(PP)

シリンジにおいて一般的な素材の一つです。耐薬品性とコストのバランスに優れているのが特徴で、熱に強く、薬品に反応して劣化や変形を起こしにくいというメリットがあります。

環状オレフィンポリマー(COP)/環状オレフィンコポリマー(COC)

ガラスに近い透明度と低い吸着性を持つ高機能樹脂のことです。長期保存が必要なプレフィルドシリンジ(薬液充填済み注射器)において、薬液の安定性を保つために採用されます。高温環境下での使用が可能な点も特徴です。

熱可塑性エラストマー(TPE)/シリコーンゴム

主にガスケット部分に使用される素材です。近年は、潤滑剤として塗布されるシリコーンオイルによる薬液への影響を避けるため、オイルフリーでも滑りの良い素材を選定するのがトレンドになっています。

樹脂製シリンジ部品の製造法

シリンジは大量生産が前提となるため、部品の製造には多くの場合で射出成形が採用されています。ここでは、主な製造・加工技術について解説します。

精密金型設計

バレルの内径にわずかな歪みやテーパ(傾き)があると、液漏れや動作時の引っかかりの原因になりやすいため、ミクロン単位での均一な厚みを維持する金型技術が求められます。大量生産においても高い品質を保つため、精密な金型設計技術が不可欠となります。

ホットランナーシステム

金型内にヒーターを組み込み、樹脂を加熱・溶融した状態のまま製品部(キャビティ)へ流し込むシステムです。この仕組みを取り入れることで、途中で樹脂が冷え固まることによる材料ロスを減らし、生産サイクルを短縮できる点がメリットです。

また、多数の型へ均等に樹脂を流し込みやすくなるため、個体差のない安定した品質での量産が実現しやすくなります。

目盛り印字・バレルコーティング

成形後に、正確な目盛りの印刷や摺動性を高めるためシリコーンコーティングなどの二次加工が行われる場合があります。

医療機器のプラスチック部品を製造する
おすすめ3社

医療用のシリンジで注意したいポイント

ここでは、医療用シリンジのプラスチック部品製造をメーカーに委託する際などに、注意しておきたいポイントについて解説します。

摺動抵抗(しゅうどうていこう)の安定化

注射する際に、押し出しが重すぎたり逆に急に軽くなったり(スティックスリップ現象)すると正確な投与が困難になる可能性があります。成形品の真円度や表面の粗さ、素材の組み合わせなど、数値化されたデータに基づき摺動性能を保証できるメーカーかどうかが重要です。

国際規格に適合しているか

誤接続防止のため、シリンジ先端のルアーコネクタ形状は厳格に規格化されています。これに適合しない成形品は、医療事故に直結するリスクがあるため、規格について熟知し、検査体制が整っているメーカーを選ぶ必要があります。

クリーンルームを完備している

シリンジは滅菌済み製品として出荷されることが多いため、クラス7〜8程度のクリーンルーム内での成形・組み立てが必須条件となっています。人手を介さない自動組み立てラインを備えるメーカーであれば、異物混入リスクをなるべく抑えながら、コストダウンを図れるでしょう。

まとめ

医療現場で用いられるシリンジには、薬液を正確に計量し、液漏れを防ぎながらスムーズに注入するための高度な精密加工技術が欠かせません。

製造を委託するメーカーを選定する際は、国際規格について熟知し、厳格な検査体制が整っているかを確認するほか、クリーンルームを完備しているかどうかも併せてチェックしておくことが大切です。

以下のページでは、医療用プラスチック部品の製造に対応している加工・成形メーカーをご紹介しています。委託先選びの比較・検討に、あわせてお役立てください。

医療用のプラスチック部品
製造メーカーを見る

医療機器用プラスチック部品の
おすすめ製造会社3社

医療機器用のプラスチック部品製造に対応している製造会社から、製品開発でよくあるニーズ「品質」「スピード」「量産体制」でそれぞれおすすめの製造会社をピックアップ。対応できる樹脂が多かった順(※1)に並べて紹介します。

若林精機工業
(切削/成形)
  • 大阪のものづくり優良企業2021(※1)
  • サスティナブル品質も担保(ISO9001、ISO14001)
  • 試作品1個から、100~20000の小ロットで丁寧な製品づくり
対応樹脂:18種類
PMMA
ABS
PET
三フッ化
MCナイロン
PE
PP
PVC
PC
POM
PBT
PPS
PEEK
PTFE
PSU
PEI
PESU
PBI
納品実績(一部)
  • 血液検査装置の部品
  • 尿検査装置の部品
  • 人工透析の部品 など

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9:00~17:00(日祝休)

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ミヤザキ
(切削)
  • 最短発注当日に出荷できる生産スピード
    秘訣は160台以上の工作機械24時間フル稼働
  • 自社倉庫に潤沢な樹脂在庫を常備で即対応
  • 社内の電話オペレーターが迅速に対応
対応樹脂:16種類~
PMMA
PVC
PC
POM
PP
PE
ABS
PTFE
ナイロン
PPS
PET
PEEK
EL-GEF
PL-PEM
UNILATE
PEI
納品実績(一部)
  • 製剤生産用機械の部品
  • 薬の梱包機械の部品
  • 薬の計数測定用の治具部品 など

公式HPで短納期
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9:00~17:00(日祝休)

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南デザイン
(切削/成形)
  • ロット10000、20000は当たり前!航空機などに使用する耐久性の高いアルミ簡易金型で実現する量産体制
  • 自社で金型から作製から行うので、急な設計変更も相談可能
  • 金型は上流工程の煮詰め作業を重要視
対応樹脂:13種類~
ABS
PC
PMMA
PP
PCGF20
PBT
PET
PPO
PA
POM
PPS
POM
NW02
納品実績(一部)
  • 視野計 など

公式HPで量産
体制について見る

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9:00~18:00(土日祝休)

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【選定基準】
Googleにて「医療機器 プラスチック部品」と検索した際の上位20社中、対応樹脂が明記されていた下記の3社を選定。(2021.11.11時点)
・若林精機工業:調査した20社の中で、製品の品質を称える賞の受賞歴があり、 2大品質表示ISO9001、14001を唯一どちらも取得している企業
・ミヤザキ:調査した中では短納期NO1
・南デザイン:調査した中では唯一ロット数が明確で多かった
(※1)樹脂数は樹脂名が記載されている数を採用しています
(※2)参照元:大阪府HPhttps://www.pref.osaka.lg.jp/hodo/index.php?site=fumin&pageId=42325