JP2000510068A - 滅菌可能な流体容器のための共押し出し多層フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のフィルム、箔、シートなどは、可撓性で、透明な、完全にポリオレフィンから形成され、フォーミング-フィリング-シーリングプロセスの補助による注入用溶液容器の製造のために特に適切であり、異なるポリマー組成物の、２つの末端層（Ａ）および（Ｃ）と、エチレン含有量および軟化温度のグラジエントを有する「ｎ」個の中間層Ｂ１、Ｂ２、…Ｂ₁…Ｂ_nとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 滅菌可能な流体容器のための共押し出し多層フィルム 発明の背景 発明の技術分野。 本発明は、フィルム、シート、箔および同様に可撓性で、透明な複合体に関す る。これらは、いくつかの共押し出しされた層から成る。これらは、特にオート クレーブ中で約121℃以上で蒸気殺菌されなければならず、かつ透明性および良 好な溶接耐性の他に穿刺および落下に対する高い耐性もまた有しなければならな い、特に注入用（infusional）溶液の、特に流体の容器の、特にフォーミング（ 成形）-フィリング（充填）-シーリング（密封）プロセス（F-F-S）のために適 切な、高い層間相容性および接着力を有する。このフィルムは、少なくとも、以 下を含む： −当該F-F-Sプロセスの間にはんだ付け手段と接触するようになり、そして少な くとも130℃の溶融温度および滅菌段階（phase）の間、満たされた容器を支える ための高機械強度を有する外側層（Ａ）、 −当該流体と接触するように設計（destine）され、一旦容器が成形されて充填 されると、熱シールまたは冷シールのはんだづけに反応し得る（responsable） 内側層（Ｃ）、ならびに −（Ａ）および（Ｃ）の間の複合体中間層（Ｂ）、これは特に接着力、透明性、 機械的抵抗性、衝撃吸収などのために重要であり、当該層は、実質的に、オレフ ィンポリマーから成っており、接着剤および架橋性化合物が存在しない。 従来技術の説明 実質的に上記のタイプ（すなわち本明細書および関連した請求項１の前文内の 従来技術として示される特徴を有すること）の多層の共押し出しされたフィルム が、特許出願（EP-A-0658421に対応する、スイスの特許出願N°3771/93）に記 載される。該出願（その記載は、本明細書中に援用されることを意図する）にお いて、外側層（Ａ）および内側層（Ｃ）は同じ対称性の組成（すなわち同じ滅菌 可能なポリオレフィンPO-STERI）を有したが、中間層（Ｂ）（滅菌可能ではなく 、融点121℃未満であり、そして50から200ミクロンの厚さである）は、熱可塑性 ポリオレフィン、0.9g/m³の下の密度を有するエチレン-ブテンコポリマーおよび 関連した混合物からなる群から選択されるポリオレフィンにより構成された。層 （ＡおよびＣ）(10から80ミクロンへの厚さを有する）の材料は、以下から選択 された：エチレンおよび／またはブチレンを有するプロピレンのコポリマーおよ びポリマー；六つの炭素原子を有するαオレフィンを有するエチレンのコポリマ ーまたはポリマー；小量のエラストマを有するかもしくは有さない関連した混合 物。以下の記号は、以下を示すために使用される：PP、プロピレンポリマー、そ してＰＥ、エチレンポリマー、これは、線状（Ｌ）であり得、そして低い（Ｌ） か、中間（Ｍ）もしくは高い（Ｈ）密度（Ｄ）を有する。 実施例において、層（Ａ）および（Ｃ）は、両方とも、かつ同時にPPまたはC8 -LLDPE（小量のオクテン（８）を有する線状の、低密度ポリエチレン）であった 。しかし、（Ｂ）はまたポリオレフィン性回復され、そして再調製された物質で あり得る。同様に、EP-A-0216506（Xに分類される、すなわち該EP-A-0658421のS earch Reportにおいて、関連するとみなされる）において、層（Ａ）および（Ｃ ）から形成されているラミネートによって形成される医用バッグが、記載される 。ここで、この層（Ａ）および（Ｃ）は、等しく、そしてLDPE、HDPEまたは少な くとも0.920g/cm³の密度を有するエチレン-αオレフィンコポリマーから選択さ れる。ところが、（Ｂ）は、0.935g/cm³未満の密度を有するエチレン-αオレフ ィンコポリマーである。対称性の組成の（Ａ）および（Ｃ）の層を有する必要性 は、一般に、そうすることによって、それらが同じ組成を有すれば既に層要請で あるので、中間層（Ｂ）が層（Ａ）と（Ｃ）の間に適切な相溶性および接着力を 与えることの困難性を減らしたという事実に起因していた。 しかし、それらの等しい組成にもかかわらず、特に滅菌の後、（Ｂ）の材料の 単一の層（非常に厚い場合であっても）に、層（Ａ）および（Ｃ）への適切な接 着力を、特に滅菌後に与えることは簡便でもなく確かでもないことが経験により 実証されている。実際、注入用溶液パウチの場合、直面する問題は、２つ折り（ two-fold）であって、（Ａ）および（Ｃ）の組合せ（couple）の、例えば、粘度 についてのより適切な、評価および選択だけでなく、例えば、「薬物（PHARMACO PEA）」による選択受容可能性（このために、中間層接着力の値が非常に高く、 そして重要でなければならず、構造の受容可能な挙動を保証することが不可欠で ある）についての問題にも関する。さらに、常に溶液容量が増加するバッグの需 要が現在あり、従って、適切により高い耐性特性を示さなければならない。 発明の要旨 本発明の主要な目的は、以下の性能の優れた値の特に最適な組合せの特性の「 最大のマクシモラム（maximorum）」を有する共押し出しされたフィルムおよび 関連する容器を提供することである：異なる組成の末端層（Ａ）および（Ｃ）の 間の接着力；相容性、透明性、やわらかさ、落下耐性、シー強度（strenght）、 溶液内の分解物の移行の非存在、など。 これおよび他の目的は、クレームに記載された特徴を有するフィルムおよび関 連する容器において達成された。実際に、異なる組成の層（Ａ）および（Ｃ）な らびにそれらの間の層を都合よく使用することによって、慎重な（discreet）一 連の基材B1、B2、…、Bnが重要に分配され、組合せたモノマー性エチレン（E） 単位の含量のグラジエント（傾き）を、それらの溶融（軟化）温度のグラジエン トと同様に有して、薬物特異性要件に加えて、最も推進的な緊急性（例えば、耐 性、機械加工性、プレゼンテーションなど）さえも満たすことが可能なフィルム およびバッグを得ることが可能であることが分かった。 図面の簡単な説明 本発明の異なる局面および利点は、実施例および添付の図面を参照しながらな された以下の説明から、より明らかになる。ここで： 図１は、本発明の多層フィルムのスキーム的な断面である。そして、図２およ び３は、象徴的にエチレン含有量の空間的な変動、多様な層のそれぞれの溶融温 度を表すダイアグラムである。 好ましい実施態様の説明。 すぐに、考えを固定するために、図１において、複合体フィルムが表される。 これは、本発明の第１の特徴によれば、非対称な（すなわち異なる組成（および 特徴）ならびに慎重な数である「n」の中間体基材B1、B2、…Bi…Bn-1、Bn（エ チレン含量および溶融または軟化温度（Tfr）のグラジエントを有する）二つの 末端層（Ａ）および（Ｃ）を含む。 本発明の他の好ましい特徴によれば： − 実際に核（nucleous）またはコアCOを形成している中心の基材Bl…Bmcのサ ブナンバー「mc」が、最低の軟化温度ならびにE-含有量および最小であるかもし くはゼロの軟化温度のグラジエントを有する； − 実際に上部核Ｂｓを形成するB1からBmsまでのサブナンバー「ms」が、エチ レン含有量の増大および（Ａ）の最大の温度（Tmax）（約140℃）から、殺菌温 度（121℃Tster）より低い最小温度（Tmin）まで溶融温度が下がることを示す； − コアCOの基材の下に位置する基材のサブナンバー「mi」が、依然として増大 するエチレン含有量および上記の軟化温度がまた最低温度（Tmin；121℃未満） から層（Ｃ）温度（Tc、少なくとも殺菌温度Tster（すなわち121℃）に等しい） まで上昇していることを示している。明らかに、ms＋mc＋mi=nである。 図２において、末端の層（Ａ）、（Ｃ）およびそして、サブ層の列(B1、B2... Bn）から成っている中間層（Ｂ）が表される。 層（Ａ）は、実質的にプロピレンと、少量のエチレンとを組み合わせたモノマ ー単位から成り得る；好ましくは（Ａ）は、以下の間から選択される：PE低い含 有量を有するPPホモポリマー；ボーダーラインの場合、またブロックコポリマー PP-PEを有する混合材内のHDPEでもあり得る；層Ｃは、実質的に少量のαオレフ ィンとエチレンとの組合せ単位から成り得る；好ましくは、Ｃは、以下から選択 される：好ましくはαオレフィン（主にオクテン、および補助的に、ブテン、ヘ キセン）を有するコポリマーの形態のLLDPE：当該LLDPEおよびLDPEの混合物は、 高圧プロセスに好ましい。 中間層Ｂ、すなわち、サブ層の配列（B1、B2...Bn）は、室温においてと同様 に高温においても全部の構造の完全な相容性および接着力を確保するために、末 端の層（すなわちＡ”およびＣ”）に対して高い親和性を示さなければならない 。このような様式でのみ、特定の変形における維持および応力吸収のこの機能に 全ての層を巻き込むことによって、構造機械的特性（穿刺耐性および落下耐性を 含む）を極大にすることが可能である。 さらなる本発明の特徴によれば、基材数ができるだけ高く、しかし、好ましく はそれらが連続した完全に相溶性の対を形成する；これは、完全な凝集および透 明性を維持しながら、PP系面(A)からPE系面(C)への連続したステージを通過する ことを可能にする。 実際の経験において、一方では「n」が無限になり得ず、そして他方では、(B) の基材１つのみが所望の特性の最適の組合せを保証するのに十分でない場合、特 に良好な結果が、おそらく数回繰り返された２つですでに、より良くは３つの基 材で現れ始めることが確認された；このような繰返しを有することで、層間接着 および構造の均質性を最適化するために適切な特性の配列をつくることに成功す る。 他の主要な特性が基本的な重要性（結晶化度、結晶状態の形態学、接触角など ）のある場合であっても、該構造（ここでは一般的な用語で記載される）におい て、連続した層に存在する材料の親和性の指標を与え得るパラメータはエチレン 含有量（CE）および軟化点である。基材を形成するために特に適応されたPP-PE コポリマーに関する実施において、２つの末端の間の接着を最適にするために、 増大したエチレン含有量を有する生成物が選択され、そして直鎖状のPEに関して PP-PEコポリマー含有量を増大した生成物が好ましいものであった。驚くべきこ とに以下のことが確認された：エチレンのより豊富なランダムコポリマーといわ ゆる非常に低い密度を有するポリエチレン(VLLDPE)との間に良好な相溶性があり 、そしてこれらのブレンドは、構造によりPP-類似およびより高いPE-族(akin)と のパッセージの用語を生じ得る。これらの混合物は、単純な物理的混合および連 続押出によってすでに入手可能であり、合成エラストマー(例えば、ポリマーSBS 、 SEBSなど)、またはポリオレフィンゴム(例えば、PP-PE-EPDMコポリマー)が添加 された場合、溶融物質混合(molten mass compounding)における混合の予備工程( phase)によってさらに改良され、そして上記の使用に適切になる。実施例におい て、これらの構造のうちのいくつかは報告されており、これは可撓性パウチの特 定の用途に求められる層間接着およびシール強度、落下および穿刺耐性、蒸気滅 菌の後の透明度および加工性という所望の特性を達成するのに寄与する。 さらなる本発明の目的は共押出された多層構造に関しており、以下の実施例に おいて、「キャスト押出」と呼ばれている平板状ダイ(planar-head)共押出に適 した構造が報告される。とにかく、本発明はこの技術に限定され得ないが、ブロ ー共押出、次いで別のダイから管状のクエンチングまたは連続共押出がまた具体 化され得、これは、一旦冷却されて、単一のシートとして一緒に巻き付けられる 異なる材料の連続的な工程で押出を可能にする。 実験の部 一つの特定の簡単な実施態様において、本発明の構造は、独立制御(indipende nt controls)を有する５つのモノスクリュー(mono-screw)押出機から成っている １つのキャスト共押出ライン上に実現され、所望の往復流動で５つまでの異なる 材料を良好な精度で溶融および供給することが可能であった：次いで、この溶融 材料は、さらに別々のまま、所望の配列の平行化および安定化のシステム層に輸 送され(convoied)、そして、次いで溶融状態でのシートの最終形成のための平板 ダイに供給される。 スクリューダイの出口で、冷却溶液によって内部に流れる回転シリンダーとの 接触によりシートはクエンチされ、そしてスクリューダイから出てくる溶融物質 の速度に対するシリンダーの直線速度は、多層構造厚みの自由な制御を可能にし 得る。より外側の層は、パウチの加工性を改良するために従来の滑動または抗ブ ロック薬剤におそらく提供される。実施例のフィルムサンプルを用いれば、従来 のようにパウチは成形されて、注入溶液で満たされて、次いでオートクレーブに おいて121℃で、60分の各全サイクル(加熱、滅菌および冷却)あたり２バールの 対圧で滅菌される。以下の構造(特に表1において要約される単純な構造)は、同 じ押出速度で、そして、200ミクロンの全厚を定常的に保つことにより製造され る。そうして得られたフィルムの主要な機能上の特徴は、テストされ、そして従 来法(押出の後の72時間)に従って確認される(valitated)。表に引用される単純 な材料は、次の型および特性に対応する： A)PP COPO：3から3.5のエチレン含有量を有するランダムコポリマ−PP-PE、23 0℃と測定されるMFI(メルトフローインデックス)は9〜12を有する；融点148〜15 2℃。代表的な商用のポリマー：BOREALIS RE 764またはDAPLEN KFC 2004； B1）高エチレン(含有量)のPP COPO：これもエチレン高含有量(7〜10%)を有す る以外は疑問のランダムPP-PEコポリマーであり、230℃でのMFIは12、融点は132 ℃である。代表的な市販製品は、DAPLEN MFC 2110 SBである； B2）PP化合物：SEBS、EPDM型のブロックコポリマーとブレンドされ、そして均 質化した低いエチレン含有量（15%未満）を有するランダムコポリマー。エラス トマー含有量が20〜30％の間であり得、そして、230℃でのMFIが２〜８の間であ り得る。重合(polymerisation)段階において全体的に得られる、MONTELL社によ って製造されるADFLEX C 200 Fと同様の特徴を有するバージョンがある。 B3）VLLDPE：立体特異性触媒の存在下でのエチレンとコモノマー(例えばブテ ン、ヘキセンまたは他のαオレフィン)との共重合によって一般的に得られる非 常に低密度(約.900g/cm³)の直鎖状ポリエチレンを有する線状のポリエチレン。 これらのテストにおいて利用される製品は、「POLIMERI EUROPA」社から市販さ れる、20%未満のコモノマー含有量を有する「CLEARFLEX」CLDOであり、190℃で のMFIが３であり、そして融点は115℃である。 C）LLDPE：エチレンと少量(10%未満)のαオレフィン型コモノマーとの立体特 異性重合によって調製される(上記のVLLDPEに類似した)直鎖状のポリエチレン。 好ましい実施態様において、２つのさらなる基材B4およびB5は、次のように添加 された： B4）MDPE：オートクレーブでの従来のプロセス(高圧)を用いて調製され、そし て比較的高い密度(d=0.933g/cm³)によって特徴づけられ、フィルムへの特別な堅 さを付与する中密度ポリエチレン。190℃でのMFI=2.5-3.5。 B5）LDPE：同等の他の全ての条件でのブテンまたはヘキセンを有するコポリマ ー。 予想されたように、数回の繰り返し、B1-B2、B2-B3、B3-B4のような対、また はB1-B2-B3、B2-B3-B4、B3-B4-B5などのような３つの組み合わせから形成される 基材によって最適な結果が得られる。 比較例 本発明の実施例に加えて、２つの生成物が表に報告され、それは本発明のそれら (実施例４および５)に対応する構造を有しておらず、従ってパウチの特定の使用 に関して要求される特性を達成するために特定の組成物が必要であることを確認 するための十分な性質を有していない。 図２および３の図表において、エチレン組合せモノマー単位(図２のX軸上のE) の含有量の空間的変化（Y軸）は、それぞれ溶融-軟化温度（図3のX軸上のTfr） に象徴的に表される。重要なことに、これらの２つの重要なパラメータの変化は 、コアCOの上下の２つの主なゾーンA-AsおよびC-Ciにおいてより著しく(より強 い)、ここで対照的に、EおよびTfrは、無視できる基準においてさえ変化し得る 。EおよびTfrの勾配は、この主なゾーンA-ASおよびC-Ciに一般に存在するが、し かし、それらは中央のゾーンCOにおいて最小量または無視できるほどであり得る 。 この図において、0’の曲線は、EおよびTfrの変化の他の可能な法則を表す。 図２から、中央のゾーンBCにおいて、エチレン含有量Eが一定であり得(曲線２ 、0勾配=GR=O)、または直線状に変化し得(曲線３、一定勾配GR=cost)あるいは全 く直線状に変化し得ない(可変勾配GR=Ver.)ようである。以上のことから多数の 変化および改変が本発明の新規の概念の真の精神および範囲から逸脱することな く遂行され得ることが認められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルム、シート、箔および同様に可撓性で、透明な複合体であって、いく つかの共押し出しされた、高度の層間相溶性および接着力を有する層から成り、 特に注入用溶液の、特に流体の容器の、特にフォーミング-フィリング-シーリン グプロセス（F-F-S）のために適切であり、これらは、特にオートクレーブ中で 約121℃以上で蒸気殺菌されなければならず、かつ透明性および良好な溶接耐性 の他に穿刺および落下に対する高い耐性もまた有しなければならず、該フィルム は、少なくとも、以下を含む： −該F-F-Sプロセスの間にはんだ付け手段と接触するようになり、そして少なく とも130℃の溶融温度および滅菌段階（phase）の間、満たされた容器を支えるた めの高機械強度を有する外側層（Ａ）； −該流体と接触するように設計（destine）され、一旦容器が成形されて充填さ れると、熱シールまたは冷シールのはんだづけに反応し得る（responsable）内 側層（Ｃ）；および −（Ａ）および（Ｃ）の間の複合体中間層（Ｂ）であって、これは特に接着力、 透明性、機械的抵抗性、衝撃吸収などのために重要であり、当該層は、実質的に 、オレフィンポリマーから成っており、接着剤および架橋性化合物が存在しない （Ｂ）； そして以下のことを特徴とする： 層（Ａ）および（Ｃ）は、不均質な組成を有し、層（Ａ）は、少ない比率のエ チレンまたはαオレフィンの組合せモノマーユニットを有し得る、プロピレンの 組み合わせモノマーユニットから実質的に形成されたポリマーからなり；層（Ｃ ）は実質的に、少ない比率のαオレフィンを有し得る、エチレンの組合せユニッ トからなり；そして層（Ｂ）は、慎重な数（ｎ）の実質的にポリマー性の層から なり、（Ａ）の近くの上部（Ａ-ＡＳ）の数「ｍｓ」の基材、（Ａ）と（Ｃ）と の間の中央の核またはコア（ＢＢ）を形成する数「ｍｃ」の中央基材、および該 アンサンブルB-BcとＣ-Ｃｉとの間の下部Ｃ-Ｃｉの数「ｍｉ」の層を含み、ここ でｍｓ＋ｍｉ＋ｍｃ＝ｎであり、少なくとも、上部（Ａ-Ａｓ）および下部Ｃ-Ｃ ｉの「ｍｓ」および「ｍｃ」の該層または基材がそれぞれ、エチレン組合せモノ マーユニット含量および軟化温度のグラジエントを有すること。 ２．請求項１に記載のフィルムであって： 外層（Ａ）が、少ない比率のエチレン組合せユニットを４％以下有し得る、プ ロピレンの組み合わせモノマーユニットから実質的に形成され； 層（Ｃ）が、少ない比率のαオレフィンを有し得る、エチレンの組合せモノマ ーユニットから実質的に形成され； （Ｂ）のゾーンＡ-ＡｓおよびＣ-Ｃｉ中のすべての「ｍｓ」および「ｍｃ」の 基材が、エチレンモノマーユニットの含有量の増加およびＡ-Ａｓ中における（ Ａ）の最高軟化温度（Tmax）からコア（CO、BB）中の最小温度（Tmin）までの、 それぞれ、ゾーンＣ-Ｃｉ中の軟化温度が層（Ｃ）の該コア最小温度から、少な くとも滅菌温度の１２１℃までの軟化温度（Tfr）の低下を示す、 ことを特徴とするフィルム。 ３．請求項２に記載のフィルムであって、「ｍｃ」が、６〜８の間で含まれ、「 ｍｓ」が少なくとも２であり、そして「ｍｉ」が２〜１０の間で含まれることを 特徴とする、フィルム。 ４．前記請求項のうちの少なくとも１項に記載のフィルムであって、 層（Ａ）が、3.5％未満のエチレン含量を有するプロピレンポリマーの群から 選択され、そして１０ミクロン〜８０ミクロンの間の厚みを有し、 層（Ｃ）が、１０％未満のαオレフィン含量を有するエチレンポリマーの群か ら選択され、該「ｍｓ」の上部基材が140℃から約90℃に下がる融点を有し、該 低い「ｍｉ」基材が90℃から少なくとも121℃まで上昇する温度を有する、 ことを特徴とする、フィルム。 ５．前記請求項のうちの少なくとも１項に記載のフィルムであって： −層（Ａ）が、3.5未満のPE（ポリエチレン）含量を有するPP（ポリプロピレン ）のランダムコポリマーから形成され； −層（Ｃ）が、１０％未満のαオレフィン含量を有するLLDPE（線状低密度ポリ エチレン）であり； −層（Ｂ）が、ランダムＰＰコポリマーの化合物およびエラストマー性修飾剤か ら構成される少なくとも第１の基材Ｂ２を含み、該エラストマー性修飾剤は、タ ーポリマーエチレン-プロピレン-モノマー性ジエンEPDM、またはSEBSの中から選 択され；そして −該基材Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７などが、少ない比率のαオレフィンおよ びMDPEを有するポリマータイプのVLLDPEおよびLDPEから選択されるポリエチレン から形成される ことを特徴とする、フィルム。 ６．実質的に表１の複合多層フィルム。 ７．流体のための、特に医薬溶液のための容器、特にバッグであって、オートク レーブ中で、121℃以上のスチームで滅菌可能であり、ポリオレフィン性共押し 出し多層フィルムからなり、少なくともその１層は、121℃以下の軟化点を示す 基材を有し、外層（Ａ）および内層（Ｃ）（これは、121℃以上での滅菌の間、 すなわち、中間層（Ｂ）の少なくとも「ｎ」基材の大部分が部分的に溶融しそし て容器に機械的抵抗性を与える状態であるとき）の厚みは、バッグに含まれる流 体の重量および（Ｂ）の合計厚みが増加するにつれて増加し、そして（Ｂ）の合 計厚みが５０ミクロンを越えるとき、４０ミクロンを越え、そして少なくとも１ リットルの流体量について、（Ｂ）基材の数「ｎ」もまた、該流体量が増加する につれて増加することを特徴とする。