研究開発された技術紹介

医療機器のうち、注射針(特に皮下注射用)については機能性向上(小径化による無痛化)やコスト低減のため、川下産業からは現状の金属針から樹脂製針への転換が強く求められている。しかし従来の技術では、金型加工・成形加工ともに微細化技術が追いつかず、製品化ができていない。本研究開発では主に微細化技術(金型)を高度化させて極微細中空構造の製造技術の確立を目指す

微細化技術を高度化させ、極微細中空構造の製造技術を確立
・中空構造を確保する金型構造→外形φ0.2mm、内径0.1mm、全長10mm
・最適射出条件の見極め
・連続生産、多数個取りによるコストダウン→8個取り金型
(新技術)
＜オール樹脂製注射針＞
(特徴)
・無痛化のために針先形状(三角断面等)が任意に設定できるため、後加工が不要
・射出成形のみで針先と土台が一体として完了するため、コストが安い
・多数個取りにより大量生産が可能
・オール樹脂製のため焼却処分ができ、廃棄コストが安い

・外径φ0.4mm、内径0.2mm、全長10mmの試作品を成形
‐第一段階として外径φ0.4mm、内径φ0.2mm、全長5mmと10mmの金属製注射針と同様の先端形状を持つ中空構造の樹脂製注射針の金型を設計
‐中空構造を成形するピンの強度が目標の内径0.1mmでは確保できず
・射出速度・応答性の検証と成形条件を最適化
‐成形条件を流動解析シミュレーションにより検討
‐流動性の悪い樹脂でも成形条件の最適化を図り、針の先端部まで樹脂を充填できる金型構造と成形条件を確立
・コストダウンにつながる8個取りでの成形を実現
‐製品強度について検討した結果、樹脂そのものの硬度が重要であることが判明
‐製品の針先部の強度を評価した結果、金属針と比較して高い穿孔抵抗を確認
‐8個取の金型を設計製作し、8個取りでの成形を実現、大量生産で低コスト化が可能

特許第5879599号
特許第6119020号
特許第6524392号
特開2018-078978（特願2016-222097）

開発した微細中空構造の射出成形技術により、これまで金属でしかできなかった形状や、組み立てを行っていたものを一体成形できることにより、高機能化とコストダウンが可能である。

・H26年度の実用化に向け、補完研究を継続
・樹脂製注射針のサンプルあり

・精度向上→外径φ0.4mm、内径φ0.2mm、全長5mmと10mmの先端が金属製注射針と同様の形状を持つ中空構造の樹脂製注射針
・強度・剛性向上→使用樹脂には硬さと靭性の両者が必要であることがあきらかになった
・低コスト化→量産を想定して8個取の金型の設計製作を行った

川下メ－カ－への試作品を提供し評価を受け、事業化に向け研究を継続
・川下産業である医療機器メーカー(アドバイザー)に試作品を提供して評価を受け、針先の強度や靭性、穿孔抵抗を改善するため補完研究を継続中
・川下産業からの新たなニ－ズとして、樹脂製注射針とシリンジの一体成型の実現に向けた研究開発を検討