JP2003521396A - 医療グレードの製品のための多層ポリマーに基づく水分障壁構造物 - Google Patents
医療グレードの製品のための多層ポリマーに基づく水分障壁構造物Info
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Abstract
Description
体的には、プラスチック容器及び医療用チューブ等のような物品を製造するため
に使用できる水分障壁フィルム製品に関する。
療効果を達成するために最終的にはチューブを通して注入により患者へ放出され
る医療分野においては、容器及びチューブを製造するのに使用される材料は、特
性の独特な組合せを有していなければならない。例えば、粒子性汚染物につき視
覚的に溶液を検査するためには、容器又はチューブは、光学的に透明でなければ
ならない。容器内に空気を導入することなしに、容器壁を圧潰することによって
容器から溶液を注入するためには、壁を形成している材料は十分に可撓性でなけ
ればならない。該材料は、広範な温度範囲において機能するものでなければなら
ない。ある種の溶液、例えばある種の予め混合された薬物溶液は、該薬物の劣化
を最小限に止めるために−25乃至−30℃のような温度で容器中に貯蔵及び輸
送されることから、該材料は、低温においてその可撓性と靱性を維持することに
よって機能しなければならない。該材料はまた、大半の医療用包装及び栄養製品
が出荷前に付されなければならない工程である滅菌の熱に耐えるよう、高温にお
いても機能しなければならない。滅菌工程は通常、容器を典型的には121℃で
ある温度と高めた圧力において蒸気に曝すことを含む。こうして、該材料は、有
意な変形を伴うことなしに(「耐熱変形性」)その温度及び圧力に耐えなければ
ならない。
である高周波(「RF」)を用いてシール可能であることが望ましい。従って、
該材料は、RFエネルギーを熱エネルギーへと変換するのに十分な誘電損失特性
を有する必要がある。
廃棄に際して環境的影響を最小限に止めることである。埋め立て式ごみ処理地に
廃棄されるそれらの物品については、できるだけ少ない量の材料を使用し、そし
て該物品を構成するための低分子量の溶出し得る成分の導入を回避することが望
ましい。従って、該材料は、軽量であり且つ良好な機械的強度を有する必要があ
る。消費者を経た後の物品を他の有用な物品へと熱可塑性的に再処理することに
よってリサイクルできる材料を使用することにより、更なる利益が実現される。
るのに助けとなる、及び環境上有害な、刺激性の、そして腐食性である無機酸又
はその他の、焼却すると有害な、刺激性の又は他に問題のある製品の形成を最小
限にするか又は完全に排除する助けとなる材料を使用することが必要である。
の含量が低いということもまた好ましい。
よっては殆どを満たす。ポリ塩化ビニル(「PVC」)はまた、上記の諸要件を
満たす装置を構成するためのコスト効果の最もよい材料の一つであるという明ら
かな利点を有する。しかしながら、PVCは、焼却すると問題となる量の塩化水
素を(すなわち水と接触したときは塩酸を)発生させ、焼却炉の腐食を引き起こ
す。PVCは、時に、PVC処方物と接触する薬物若しくは生物学的液体又は組
織内へ溶出し得る可塑剤を含有する。このため、PVCに置き換えるために多く
の材料が考案されてきた。しかしながら、殆どの代替材料は実施するには高価に
過ぎ、しかも上記の諸要件の全てを満たしてもいない。
ために水分の透過に対する障壁に提供することが必要となり得る。例えば、医療
用の再構成装置に付随させた50mlの可撓性の希釈容器に関しては、該容器は
、フィルムを通した蒸発によるその希釈液内容物の8%が失われることなく、1
2ケ月の期間のあいだ外袋又は上包装材料の外部に放置され得ることが望ましい
。水蒸気の透過性に対する障壁は、水蒸気透過に抵抗する層の厚みを増すことに
より高めることができるが、そのようなこれらの障壁材料の厚みの増加は、該容
器が排液によりつぶれるためには固すぎて、又は該容器が薬剤の再構成手順を容
易に実行するためには固すぎるようになる。
が、殆どの試みは、何らかの理由によって不成功に終わっている。例えば、蒸気
滅菌に耐えることの可能な多層フィルム構成物を開示している米国特許第4,966,
795 号においては、高周波誘電加熱によっては溶接できず、従ってこの迅速な、
低コストの、信頼性のある且つ実際的な工程によっては組み立てることができな
い。欧州出願EP 0 310 143 A1 は、これらの要件の殆どを満たし且つ高周波溶接
することのできる多層のフィルムを開示している。しかしながら、この開示され
たフィルムの成分は、放射線により架橋されており、従って標準的な熱可塑化処
理方法によってはリサイクルできない。加えて、照射ステップのために、相当量
の酢酸が遊離されて材料中に捕らえられる。蒸気滅菌に際して、この酢酸が汚染
物として包装内容物内へと移行し、内容物のpHを変化させることにより、該内
容物に対する潜在的な化学的反応体として又は該内容物の劣化の触媒として作用
する。
又は商業的に使用され若しくは販売されてきた材料よりも全体として優れたもの
である熱可塑性材料を創出することである。そのような材料の性質としては、室
温においてのみならず広範囲の、周囲温度及び冷凍温度における可撓性、伸展性
、及び歪み回復性が含まれる。該材料は、典型的には121℃又は少しばかりそ
れ以上又はそれ以下の温度で蒸気滅菌可能である必要がある。該材料は、歪みに
よる白色化(それは物理的及び美的欠陥を示し得る)を呈することなく相当の歪
みに付されることができる必要がある。更なる目的は、該材料がRF法による組
み立てが可能なことである。別の目的は、該材料が低分子量の溶出し得る添加剤
を含まず、且つ有意な量の腐食性の無機酸を発生させることなしに焼却によって
安全な処理が可能なことである。別の目的は、該材料が標準の熱可塑化処理法に
よって使用後にリサイクル可能なことである。材料コストを節約するために、製
造工程中に回収された再粉砕スクラップ材料を該材料が取り込むことも、また望
ましい。
袋や上包装材料の使用を必要とすることなく流体容器に成形できることが望まし
い。また、該材料は、熱をかけた時配向したフィルムが収縮するように配向され
ていないことが望ましい。最後に、該材料は医療用装置のために今日使用される
種々のPVC処方物のコスト効果的な代替物として役立たなければならない。
は、再構成装置のための希釈液容器のような医療グレードの物品へと作られるこ
とができる。
ある。すなわち(1)ASTM D−882 に従って測定したとき機械的引張応力
が150000psi未満、より好ましくは120000未満であり、(2)ハロゲン元素が
0.1%未満の、より好ましくは0.01%未満の含量であり、(3)水溶性低
分子量分画が0.1%未満、より好ましくは0.05%未満であり、(4)1と
60MHzの間における且つ25〜250 ℃の温度範囲における最大誘電損失が0.05以
上、より好ましくは0.1 以上であり、(5)121 ℃における27psi負荷の下で
のサンプルのクリープによって測定した耐オートクレーブ性が60%以下、より好
ましくは20%以下であり、(6)約20インチ(50cm)/分という中程度の速度
で約100 %の伸びで歪ませた後に歪みによる白色化が起こらず、(7)50ml
の水で満たされた容器の12ケ月期間より好ましくは14ケ月期間外袋外へ放置
した時の重量による水蒸気透過率が8%未満、より好ましくは7%未満、最も好
ましくは6%未満であり、(8)配向されていないことである。
た多層の熱可塑性構造物を提供する。該構造物は、表皮層と高周波感受性層とを
有する。該表皮層は、ポリプロピレン、0.930g/ccから0.960g/
ccまでの密度を有するエチレンホモポリマー、及びエチレンホモポリマーと約
0.930g/cc未満の密度を有するエチレン−α−オレフィンコポリマーの
ブレンドからなる群から選ばれる。該高周波感受性層は、該表皮層に接着され、
室温乃至250℃の温度において1〜60MHzの周波数で0.05より大きい
誘電損失を有する該高周波感受性層は、本発明の好ましい形において4つの成分
のブレンドにより構成される。第1の成分は、ポリプロピレンとポリプロピレン
コポリマーから成る群から選ばれた第1のポリオレフィンである。第2の成分は
、エチレンコポリマー、エチレン及びα−オレフィンコポリマー、超低密度ポリ
エチレン、ポリブテン、ブテンとエチレンのコポリマーから成る群から選ばれた
第2のポリオレフィンである。第3の成分は、アクリル酸、メタクリル酸、1〜
10の炭素を有するアルコールとのアクリル酸のエステル誘導体、1〜10の炭
素を有するアルコールとのメタクリル酸の誘導体、ビニルアセテート、一酸化炭
素、ビニルアルコールより成る第1の群から選ばれたコモノマーを含む50〜8
5%のエチレン含量を有するエチレンコポリマーから成る群から選ばれた高周波
感受性ポリマーである。該RF感受性ポリマーはまた、ウレタン類、エステル類
、尿素類、イミド類、スルホン類、アミド類のセグメントを含んでいるコポリマ
ー及びホモポリマーからなる第2の群から選んでもよい。これらの官能は該RF
感受性ポリマーの5〜100%の間を構成することができる。第4の高周波感受
性層の成分は、スチレンと炭化水素のコポリマー相溶剤である。
的性質を提供する中間層を提供する。本発明はまた、3成分高周波感受性層の用
途も提供する。
記述されておりまたこれらから明らかであろう。
うが、本発明の好ましい具体例は、本開示が本発明の原理の例示であって本発明
の広い面を該説明された具体例へと限定することを意図したものでないと解釈し
なければならない、という理解と共に開示される。
ルム構造物10を示す。表皮層12は、耐熱変形性及び耐擦過性を付与し、そし
て好ましくはポリプロピレン、より好ましくは、スチレン及び炭化水素ブロック
コポリマーとブレンドしたポリプロピレンコポリマーである。該スチレン及び炭
化水素コポリマーは、ディブロック、トリブロック、スターブロックを含むブロ
ックコポリマーであることができ、又ランダムコポリマー及び当業者に知られた
スチレン及び炭化水素コポリマーの他のタイプであることができる。本発明の好
ましい形では、該スチレン及び炭化水素コポリマーは、スチレン−エチレン−ブ
テン−スチレンのブロックコポリマーである。より好ましくは、該表皮層12は
、重量で0〜20%の範囲のSEBSブロックコポリマーとブレンドしたポリプロ
ピレンコポリマーである。表皮層12は、0.2 〜3.0 milsの範囲の厚みを有する
べきである。
Hzの範囲の周波数で0.05より大きい誘電損失を有するべきである。RF層14
は、好ましくは4成分を有する。このRF層14は、フィルム構造10に、RF
シール可能性、可撓性、耐熱変形性、及び適合性を付与する。該RF層14の第
1の成分は、ポリプロピレンコポリマーより選ばれ、そして好ましくはプロピレ
ンアルファオレフィンランダムコポリマー(「PPE」)である。PPEは、要
求される剛性と約121 ℃のオートクレーブ温度における耐降伏性を有する。しか
しながら、それらのみでは、PPEは余りに剛性があり可撓性要件を満たさない
。ある種の低分子ポリマーとアロイ形成によって組み合わせると、良好な可撓性
が達成できる。
ト(「EVA」)、エチレン・コ・アルファオレフィン、又はいわゆる超低密度
(典型的には0.90Kg/L未満)ポリエチレン(「ULDPE」)等のようなエ
チレンに基づくコポリマーを含んでよい。これらのULDPEとしては、商標TA
FMERTM(三井石油化学)、AFFINITY VP8770(Dow Chem
ical Co.)、製品名A4085, ExactTM(Exxon Chemical Company) のもと
に、製品名4023-4024 及びInsiteTM technology polymers(Dow Chemical Co.)
のもとに、商業的に入手できる製品が含まれる。加えて、Shell Chemical Compa
nyによって製品名PB-8010, PB-8310のもとに販売されているもののようなポリブ
テン−1(「PB」)、SEBSブロックコポリマーに基づく熱可塑性エラスト
マー(Shell Chemical Company) 、製品名Vistanex L-80, L-100, L-120, L-140
のポリイソブテン(「PIB」)(Exxon Chemical Company) 、エチレンアルキ
ルアクリレート、製品名EMAC 2707 及びDS-1130 (Chevron )のようなメチルア
クリレートコポリマー(「EMA」)、及びn−ブチルアクリレート(「ENB
A」)(Quantum Chemical)は、許容し得るコポリマーであることが見出された
。アクリル酸及びメタクリル酸のようなエチレンコポリマー並びにそれらの部分
的に中和した塩及びイオノマー(ionomer)、例えばPRIMACORTM (Dow Chemical C
ompany) 及びSURYLNTM (E.I. DuPont de Nemours & Company) もまた満足できる
ものであった。典型的には、エチレンに基づくコポリマーは、約110 ℃未満の融
点を有しておりオートクレーブ適用には適さない。更には、各成分の限られた範
囲の比率のみが、可撓性要件とオートクレーブ要件とを同時に満たす。
45%、最も好ましくは45%を構成する、アルファオレフィンとの、ポリプロピレ
ンのホモ及びランダムコポリマーである。例えば、エチレン含量が該ポリマーの
重量の0〜6%、より好ましくは2〜6%の範囲の量であるプロピレンとエチレ
ンとのランダムコポリマーが、第1の成分としては好ましい。
ントとして述べられているエチレンビニルアルコールコポリマーを除いて、重量
パーセントとして述べられている。
て、プロピレン反復単位を含まない(「プロピレンに基づかないポリオレフィン
」)ものであるポリオレフィンよりなる群より選ばれ、該群には、ULDPEを
含むエチレンコポリマー、ポリブテン、ブテンエチレンコポリマー、ビニルアセ
テート含量が約18〜50%の範囲であるエチレンビニルアセテートコポリマー、メ
チルアクリレート含量が約20〜40%の範囲であるエチレンメチルアクリレートコ
ポリマー、n−ブチルアクリレート含量が20〜40%の範囲であるエチレンn−ブ
チルアクリレートコポリマー、アクリル酸含量が約15%より大であるエチレンア
クリル酸コポリマーを包含するエチレンコポリマーが含まれる。これらの製品の
例は、Tafmer A-4085 (三井)、EMAC DS-1130 (Chevron)、Exact 4023, 4024及
び4028(Exxon)のような製品名で販売されている。より好ましくは、第2の成分
は、Dow Chemical Co.によって商品名AFFINITY VP8770 のもとに、三井石油化学
株式会社によって商品名TAFMER A-4085 のもとに販売されているULDPEか、
又はポリブテン−1、PB8010、PB8310及びPB8410 (Shell Chemical Co.) であり
、重量で該組成物の約25〜50%、より好ましくは35〜45%、最も好ましくは45%
を構成すべきである。
名のもとに販売されているポリプロピレンのような高融点且つ可撓性のオレフィ
ンから選ばれた単一の成分によって置き換えてもよい。この成分の融点は130 ℃
より高く且つ引張応力が20000 psi未満であるべきである。この成分は、RF
層の30〜60重量%のRF層を構成すべきである。
成分が該フィルム構造物10の該第3の成分として含められる。例えば、十分に
高いコモノマー含量のEVA及びEMAは、誘電加工によってシール該組成物が
されることを許容する、27MHzにおける有意な誘電損失特性を示す。一群の材
料としてのポリアミド類と、エチレンビニルアルコール(「EVOH」)コポリ
マー(典型的にはEVAコポリマーを加水分解することにより生産されている。
)は共に、適した温度において高誘電損失特性を有している。他の活性材料とし
ては、PVC、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、PHENOXYSTM (Union Carbid
e)として知られているビス−フェノール−Aとエピクロロヒドリンとのコポリマ
ーが包含される。しかしながら、これらの塩素及びフッ素含有ポリマーの有意な
含有は、そのような材料の焼却が無機酸を発生させることから、組成物を環境上
不健全なものにし得る。従って、該RF層14の第3の成分は、好ましくはポリ
アミド類の群より選ばれる。
ミンの縮合反応によって得られる脂肪族ポリアミド、2〜13の範囲内の炭素数
を有するジ酸の縮合反応によって得られる脂肪族ポリアミド、二量体脂肪酸の縮
合反応により得られるポリアミド、及びアミド含有コポリマー(ランダム、ブロ
ック又はグラフト)より選ばれる。
ら、フィルム材料の形で広く使用されている。しかしながら、典型的には、ナイ
ロンは医療用溶液と接触する層においては見出されない。場合によりそれらは溶
液中に溶出することによって溶液を汚染し得るからである。しかしながら、本発
明の出願人により、例えばHenkel CorporationによりMACROMELT 及びVERSAMIDの
商品名のもとに販売されている種々の二量体脂肪酸ポリアミドは、そのような重
大な溶出をもたらさないことが見出され、従ってRF層14の最も好ましい第3
の成分である。該第3の成分は、重量で該RF層14の約3〜40%、より好まし
くは7〜13%、最も好ましくは10%を構成すべきである。
性を付与する。該第4の成分は、スチレン−炭化水素コポリマー、好ましくは、
無水マレイン酸、エポキシ又はカルボキシレート官能性で変性させたSEBSポ
リマーのようなスチレン−炭化水素ブロックコポリマーより選ばれた。最も好ま
しくは、該第4の成分は、無水マレイン酸で官能化させたSEBSブロックコポ
リマーである。そのような製品は、Shell Chemical CompanyによってKRATON 190
1X又は1924X 商品名のもとに販売されている。該第4の成分は、重量で該RF層
14の約5〜40%、より好ましくは7〜13%、最も好ましくは10%を構成すべき
である。
販売されているもののような、上記官能基によって変性されていないSEBSブ
ロックコポリマーよりなる第5の成分をRF層14に含ませることもまた望まし
い。この成分は、重量で該RF層の5〜40%、より好ましくは7〜13%、最も好
ましくは10%を構成すべきである。
〜8.0 mils、最も好ましくは約5.0 milsの厚みを有するべきである。表皮層は、
約0.2 〜3.0 mils、最も好ましくは約0.5 milsの厚みを有するべきである。
、別の具体例を示す。該コア層16は、フィルム構造10に耐熱変形性及び可撓
性を付与し、該フィルム構造物10の各成分間に適合性を付与する。好ましくは
、該コア層は、0.5 〜10 mils 、より好ましくは1〜4 mils の厚みを有する。
該コア層16は、3成分を含む。第1の成分はポリオレフィンであり、好ましく
は、重量で該コア層16の20〜60%、より好ましくは35〜50%、最も好ましくは
45%を構成する量のポリプロピレンである。
ポリブテンコポリマーを含む化合物よりなる群より選ばれる。好ましくは、コア
層の該第2の成分は、重量で40%〜60%、より好ましくは40〜50%、最も好まし
くは40%の量のULDPE又はポリブテン−1である。
合物よりなる群より選ばれ、スチレン−炭化水素ブロックコポリマー、最も好ま
しくはSEBSブロックコポリマーが含まれる。該第3の成分は、重量で該コア
層の好ましくは5〜40%、より好ましくは7〜15%、最も好ましくは15%の量で
ある。
バリ取りスクラップ材料を加えることも可能である。該スクラップ材料は、コア
層16全体に分散される。スクラップは、重量で該コア層16の約0〜50%、よ
り好ましくは10〜30%の範囲、最も好ましくは3〜12%の範囲内の量で加えるこ
とができる。
んだ図1のフィルム又はシート構造物を示す。該溶液接触層17は、上記コア層
16の同じ最初の3つの成分から選ばれてよくかつ同じ重量%範囲の3成分を含
む。好ましくは、該溶液接触層17は、約0.2 〜1.0 mils、最も好ましくは約1.
0 milsの厚みを有する。
12とコア層16との間に追加の別個のスクラップ層20を備えた、多層フィル
ム構造物の別の一具体例を示す。
スクラップ層20を示す。好ましくは、再粉砕物よりなる該層は、0.5 〜5.0 mi
ls、最も好ましくは1.0 milsの厚みを有するべきである。
F層14との間に挿入されそれらに、バリア層26の両側に取り付けられている
結合層28によって接着されているバリア層26を備えた、7つの層を有する本
発明の別の一具体例を示す。図8は、コア層16と表皮層12の間のバリア層2
6を示す。図9は、コア層14を2つのコア層16a及び16bに分割している
バリア層26を示す。該バリア層26は、該フィルム構造物10のガスバリア性
を高める。該バリア層26は、Evalca (Evalca co.) の名で販売されているエチ
レンビニルアルコール、Sclar PATM (Dupont chemical Co.)のような高度ガラス
状又は結晶状のポリアミド、British Petroleum によって販売されているBarex TM のような高ニトリル含有のアクリロニトリルコポリマーよりなる群より選ばれ
る。好ましくは、バリア層26は、エチレンビニルアルコールであり、0.3 〜1.
5 mils、より好ましくは1.0 milsの厚みを有する。
名のもとで販売されているような変性エチレン及びプロピレンコポリマーより選
んでよく、そして0.2 〜1.0 mils、最も好ましくは0.5 milsの厚みを有するべき
である。
で加工してよい。しかしながら、該フィルム構造物を製造する方法は本発明の一
部ではなく、従って本発明の範囲はその限度に限定されるものでないことは、理
解されなければならない。
ッグを製造するために使用することができる。
バイアルアクセス器具54を有する薬剤再構成装置50を示す。該希釈液容器5
2は、薬剤を再構成するために水、食塩水又はリングル乳酸塩溶液又は薬剤を再
構成するのに適した他の溶液を含んでいる。該希釈液容器は、典型的に50ml
、100ml及び250mlを含む種々の寸法で入手することができる。薬剤バ
イアル56は、患者に投与する前に希釈液と混合しなければならない粉末剤又は
液剤を含んでいる。該薬剤再構成装置50の操作は、全体をここに参照として取
り入れ、本明細書の一部を形成している米国特許出願第08/986,580号
にもっと詳しく述べられている。50ml及び100ml容量の容器に該希釈容
器52を提供するためには、上で論じたフィルムは不適当な水蒸気障壁特性を持
つことが見い出される。
蔵できることが望ましい。これには、該容器の側壁60が水分損失に対する高い
障壁性を有する材料により作られていることが必要となる。本発明の好ましい形
では、50ml容器の該側壁は、容器を121℃において約20分オートクレー
ブ滅菌し、そして25℃において15%相対湿度を有する環境的に調節されたコ
ンパートメント内に12ケ月又はそれ以上貯蔵した後、8重量%以下、もっと好
ましくは7重量%以下、最も好ましくは6重量%以下の水分損失を有するであろ
う。該50ml容器は、オートクレーブ滅菌した容器を40℃で相対湿度15%
を有する環境に調節されたコンパートメント中に90日放置する時、同じWVT
R基準を満足するであろう。
す。該フィルム70は、表皮層72及び高周波感受性層74を有する。該表皮層
72は、ポリオレフィン材料から、より好ましくはポリプロピレンポリマー及び
コポリマー、エチレンホモポリマー、エチレンホモポリマーとエチレン−α−オ
レフィンコポリマーのブレンドから選ぶことができる。本発明の好ましい形では
、ポリプロピレンは0.5〜20g/10min.,もっと好ましくは1〜10
g/10min.,最も好ましくは1〜5g/10min.のメルトフローレー
トを有する高分子量ポリマーであるべきである。用語「メルトフロー」、「メル
トフローレート」および「メルトフローインデックス」は、ここでは10分間に
所定の圧力及び温度下で所定のオリフィスを通って押出される熱可塑性樹脂のグ
ラムで表した量として使用される。その値は、ASTM1238に従って決定さ
れなければならない。
ンコモノマーを有することができる。適したポリプロピレンは、FINAにより
それぞれが1.5g/10min、11g/10minのメルトフローを有する
製品番号6253及び6671のもとに販売されている。
層72と高周波感受性層74の厚みの関係のグラフである。所望のWVTRは、
表皮層及びシール層(高周波感受性層)との厚みの種々の組合せを有することに
より達成することができる。もし、表皮層及びシール層との厚みの関係を示すデ
ーターポイントのプロットがグラフのプロット線上又は上部のデーターポイント
に置かれるとすると、直前に述べた得られた50ml容器又は100ml容器は
、所望のWVTRを有するであろう。前述の50ml及び100mlの容器に関
して、該表皮層の厚み3.0mils以上であり、より好ましくは少なくとも約
3.5mils厚以上;より好ましくは約3.0milsから約8.0mils
までであろう。該シール層は、約3.0milsから約8.0milsまでの厚
みを有すべきである。
る高密度ポリエチレンのようなエチレンホモポリマーであってもよい。
cc未満そしてもっと好ましくは約0.900g/cc〜約0.930g/cc
の密度を有するエチレンとα−オレフィンのコポリマーであることもでき、そし
て好ましくは鎖状の低密度ポリエチレンである。該表皮層のブレンドは、重量に
て20〜95%のHDPEをそしてLLDPEは逆に重量で5%〜80%を、そ
してより好ましくは、25〜45%のHDPE及び55〜75%LLDPE、そ
して最も好ましくは、30%のHDPE及び70%LLDPEを有すべきである
。
ぶことができ、最も好ましくは重量にて40%のポリプロピレン、40%のUL
DPE、10%のSEBS及び10%のダイマー脂肪酸ポリアミドの量を有する
4成分のブレンドである。
気障壁フィルムを示す。該表皮層72及び高周波感受性層74は、図12に示し
た先に述べた2層フィルムと同じ材料から選ぶことができる。中間層76は、該
フィルム70の低温性能を高め、本発明の好ましい形ではポリオレフィン材料で
あり、より好ましくはエラストマーとブレンドしたポリプロピレンである。該中
間層76に適合するポリプロピレンは、メルトフローレートが0.5〜20g/
10min、より好ましくは1〜10g/10min、最も好ましくは1〜5g
/10minを有するものである。適合するエラストマーには、スチレンと炭化
水素のコポリマーであり、特にジブロック、トリブロック、スターブロックコポ
リマー、エチレン−プロピレンラバー、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー
−コポリマー、超低密度ポリエチレン、及び極低密度ポリエチレンを含む。
1%から約30%までのエラストマーを有する。
の厚みを有し、該中間層は約2milsから約4milsまでの厚みを有し、そ
して高周波感受性層は約3milsから約7milsまでの厚みを有する。
有する4層水蒸気障壁フィルムを示す。該表皮層72は、先に述べた図12に示
した2層フィルムの該表皮層のための同じ材料から選ぶことができ、最も好まし
くは高分子量ポリプロピレンである。該高周波感受性層は、やはり先に述べた図
12に示した2層フィルムに関する該高周波感受性層のための同じ材料から選ぶ
ことができる。該第1の中間層76は、好ましくは約0.900g/ccから約
0.930g/ccまでの密度を有するエチレン及びα−オレフィンコポリマー
である。該第2の中間層78は、該高周波感受性層74に該LLDPE層76を
接着させるための結合層である。該結合層76において好ましくは、製品名Prez
ar (Quantum Chemical Co.) 及び Bynel (Dupont) のもとで販売されているよう
な変性エチレン−プロピレンコポリマーであり、0.2〜2.0mils範囲内
の厚み、最も好ましくは0.5milsの厚みを有すべきである。
の、より好ましくは約1milsから約3milsまでの厚みを有し、該第1の
中間層76は約2milsから約4milsまでの、より好ましくは約2mil
sから約3milsまでの厚みを有し、該結合層は0.2〜2.0milsの、
より好ましくは0.5milsの厚みを有すべきであり、該高周波感受性層は約
3milsから約7milsの厚みを有すべきである。
して役立つために十分な可撓性を有している。十分な可撓性とは、150,00
0psi未満の、より好ましくは120,000psi未満の、そして最も好ま
しくは100,000psi未満のモジュラスを有することを意味する。これら
の障壁フィルムは、更に25℃で相対湿度35%を有する環境に調節されたコン
パートメント中12ケ月間又はより長い間放置した時、および40℃相対湿度1
5%を有する環境に調節されたコンパートメント中90日間放置した時、50m
l容器は含まれる水分の重量で8%未満、より好ましくは7%未満、そして最も
好ましくは6%未満の水分を損失する。該障壁フィルムは、更にハロゲン元素が
0.1%未満、より好ましくは0.01%未満の含量を有し、低分子量水溶性分
画0.1%未満、より好ましくは0.01未満、そして最も好ましくは0.00
5%未満を有し、1〜60MHzの周波数の間において且つ25〜250℃の温
度範囲において0.05以上のより好ましくは0.1以上の最大誘電損失を有し
、121℃における27psi負荷の下でのサンプルのクリープによって測定し
た耐オートクレーブ性が60%以下、より好ましくは20%以下であり、該材料
を約20インチ(50cm)/分という中程度の速度で約100%の伸びで歪ま
せた後に、歪みによる白色化が起こらない。
プ、すなわちサンプル長さの増大により測定した。この耐オートクレーブ性は、
40%以下でなければならない。 (2)高周波加工可能性: 50ml容量の容器は、Kiefelによって商業的規模で販売されている高
周波シール装置で約5〜6秒のサイクルタイムの間に12Kwにてシールされる
。該容器は水で満たされ、約20分間約121℃にてオートクレーブ滅菌される
。該オートクレーブ滅菌した容器は、約10秒間20psiの圧力で押しつぶさ
れ、もれが検査される。 (3)歪みによる白色化: フィルムを約1/2インチ(25cm)の片に切断し、インストロン機械上で
20インチ(50cm)/分という速度で100%の伸びまで引張り、そして引
張られた片を歪みによる白色化の存在を見るために観察する。 (4)環境的適合性: 環境的適合性は、3つの重要な性質を含む。すなわち(a)該材料が、廃棄し
たとき埋め立地へ漏出し得る低分子量可塑剤を含まず、(2)該材料が、医療的
供給の主要な目的を達成した後有用な品目へと熱可塑性的にリサイクルでき、そ
して(3)焼却によりエネルギー再利用により処理したとき、環境を害する有意
な無機酸を放出しないことである(「Envir.」) 。該組成物はまた、ハロゲンを
重量で0.1 %未満しか含まない。溶融処理によるリサイクルを容易にするために
は、得られた組成物が、処理温度において測定したとき1Hzで1.0 より大なる
損失タンジェントを有すべきである。 (5)溶液適合性: 「溶液適合性」により、我々は該フィルム内に収容された溶液が該組成物を構
成する成分によって汚染されないことを意味する(S.Comp. 」)。該組成物の低
分子量の水溶性画分は、0.1 %未満であろう。 (6)障壁特性 障壁特性は、2組の異なる環境条件にさらされた容器のWVTRを測定するこ
とにより試験される。該容器は50mlの容器であり、9〜12milsの側壁
の厚みを有する。それぞれの容器は、約53〜55mlの水で満たされる。それ
ぞれの容器は約20分間121℃でオートクレーブ滅菌される。第1の容器は、
25℃で相対湿度35%を有する環境に調節されたコンパートメントに装置し、
その重量損失が経時的に関しされる。第2の容器は、40℃で相対湿度15%を
有する環境に調節されたコンパートメント中に放置し、重量損失が監視される。
該水分損失の百分率は、経時的な重量損失のプロットを基礎として測定される。
(7)非配向 用語“非配向”の意味は、延伸方向に材料の分子の一部分を整列させるように
、単一方向又は二方向以上に材料を非溶融状態で延伸するプロセスである。本発
明のフィルムは、該フィルムが押し出し成形機から押し出され硬化した後に配向
ステップを有しない押し出し法によって成形される。
された。とりわけ表皮層とシール層を有する2層フィルムは、次の表1に示す厚
みを持っている。該表皮層は、ポリプロピレン(Fina 6253)から作られ、該シー
ル層はポリプロピレンと、超低密度ポリエチレンと、ダイマー脂肪酸ポリアミド
と、スチレン−エチレン−ブタン−スチレンブロックコポリマーの4成分のブレ
ンドから作られた。該フィルムは同時押出しによってつくられた。
シールし、充填口を有する50ml容器に成形された。該容器は、約23平方イ
ンチの表面積を有していた。そしてそれぞれの容器は該充填口を通して約53m
lの水で充満させた。該容器は、オートクレーブの中で20分間約121℃で蒸
気殺菌された。該容器はオートクレーブから取り出され、相対湿度15%で40
℃の温度を有する容器の中に放置された。水分損失速度は、表1に報告するよう
にグラム/日において測定された。それぞれの容器に関して、その水の重量の6
%が損失する時間は、時間に対する該水分損失のプロットを基礎として計算され
た。これらのデーターの一つのプロットが図13に示されている。
施できることが理解されよう。本実施例及び具体化は従って、全ての点において
、説明のためのものであって限定のためのものでなく、本発明がここに提供した
詳細に限定されるものではない。
物の断面図を示す。
本発明の4層構造物の断面図を示す。
ィルム構造物の断面図を示す。
いたフィルム構造物の断面図を示す。
を有する、本発明のフィルム構造の断面図を示す。
である構造物を示す。
す。
再構成装置を示す。
成するための表皮層の厚みとシール層の厚みとの関係を示す図である。
Claims (57)
- 【請求項1】 多層熱可塑性樹脂の構造物であって、 (1)ポリプロピレン、約0.930g/cc乃至0.960g/ccの密度 を有するエチレンホモポリマー、約0.930g/cc未満の密度を有 するエチレン及びα−オレフィンコポリマーとブレンドされた約0.9 30g/cc乃至0.960g/ccの密度を有するエチレンホモポリ マーより成る群から選ばれ、約3.0milsより大きい厚みを有する 表皮層; (2)該表皮層に接着され、室温乃至250℃の温度および1〜60MHzの 周波数において0.05より大きい誘電損失を有する高周波感受性層で あって、 (a)ポリプロピレン及びポリエチレンコポリマーより成る群から選ばれた 第1のポリオレフィンと、 (b)エチレンコポリマー、超低密度ポリエチレン、ポリブデン、及びブデ ンエチレンコポリマーより成る群から選ばれた第2のポリオレフィン と、 (c)(i)アクリル酸、メタクリル酸、1〜10の炭素数を有するアルコ ールとのアクリル酸エステル誘導体、1〜10の炭素数を有するアル コールとのメタクリル酸エステル誘導体、ビニルアセテート、及びビ ニルアルコールより成る第1の群から選ばれたコモノマーとの、50 〜85%のエチレン含量を有するエチレンコポリマー、 (ii)ウレタン類、エステル類、尿素類、イミド類、スルホン類、及 びアミド類の少なくとも1つのセグメントを含んでいるホモポリマー 及びコポリマー、 より成る群から選ばれた高周波感受性ポリマー、および (d)スチレンと炭化水素のコポリマーの適合化剤 を有する高周波感受性層; を備え、 該構造物が50ml容器に作られた時、該容器を121℃で20分間オートク
レーブ滅菌し、40℃で相対湿度15%を有する環境に調節されたコンパートメ
ント中90日間放置後、重量で8%未満の水蒸気透過率を有する多層熱可塑性樹
脂構造物。 - 【請求項2】 該スチレン炭化水素コポリマーがジブロック、トリブロック又はスターブロッ
クコポリマーから選ばれたコポリマーである請求項1の構造物。 - 【請求項3】 該ブロックコポリマーが第1のスチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロッ
クコポリマー及び無水マレイン酸変性スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブ
ロックコポリマーより成る群から選ばれたものである請求項2の構造物。 - 【請求項4】 該表皮層が約0.5〜20g/10minのメルトフローレートを有するポリ
プロピレンである請求項1の構造物。 - 【請求項5】 該表皮層が高密度ポリエチレンである請求項1の構造物。
- 【請求項6】 該表皮層が高密度ポリエチレン及び鎖状の低密度ポリエチレンのブレンドであ
る請求項1の構造物。 - 【請求項7】 該表皮層が該表皮層の重量の約25%乃至約75%の高密度ポリエチレン及び
約5%乃至約75%の鎖状の低密度ポリエチレンから成る請求項6の構造物。 - 【請求項8】 該表皮層が重量で30%の高密度ポリエチレン及び70%の極低密度ポリエチ
レンから成る請求項7の構造物。 - 【請求項9】 該表皮層は約3.5〜8.0ミルの厚みを有し且つ該高周波感受性層は約3.
0乃至約8.0ミルの厚みを有する請求項1の構造物。 - 【請求項10】 該構造物が配向されていない請求項1の構造物。
- 【請求項11】 該表皮層と該高周波感受性層との間に配置された第1の中間層をさらに備え、
該第1の中間層は(1)エラストマーをブレンドしたポリプロピレン及び(2)
約0.900g/cc乃至0.930g/ccの密度を有するエチレンとα−オ
レフィンのコポリマーより成る群から選ばれる請求項1の構造物。 - 【請求項12】 該エラストマーがスチレンと炭化水素のコポリマー、エチレン−プロピレンラ
バー、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーコポリマー、超低密度ポリエチレ
ン、及び極低密度ポリエチレンより成る群から選ばれたものである請求項11の
構造物。 - 【請求項13】 該第1の中間層が重量で約99%乃至約70%のポリプロピレン及び約1%乃
至30%の該エラストマーより成る請求項12の構造物。 - 【請求項14】 該第1の中間層が75%のポリプロピレン及び25%のSEBSである請求項
13の構造物。 - 【請求項15】 該第1の中間層が鎖状の低密度ポリエチレンである請求項12の構造物。
- 【請求項16】 更に、該第1の中間層に接着している第2の中間層を備えている請求項15の
構造物。 - 【請求項17】 該第2の中間層が結合層である請求項16の構造物。
- 【請求項18】 該結合層が変成エチレン及びプロピレンコポリマーである請求項17の構造物
。 - 【請求項19】 該構造が50ml容器に作られた時、該容器を121℃で20分間オートクレ
ーブ滅菌し、40℃で相対湿度15%を有する環境に調節されたコンパートメン
トに90日間置いた後、重量で8%未満の水蒸気透過率を有する請求項1の構造
物。 - 【請求項20】 医療用製品の製造のために適した多層熱可塑性樹脂の構造物であって、 (1)ポリプロピレン、約0.930g/cc乃至0.960g/ccの密度 を有するエチレンホモポリマー、約0.930g/cc未満の密度を有 するエチレン及びα−オレフィンコポリマーとブレンドされた約0.9 30g/cc乃至0.960g/ccの密度を有するエチレンホモポリ マーより成る群から選ばれ、約3.0milsより大きい厚みを有する 表皮層; (2)該表皮層に接着され、室温乃至250℃の温度および1〜60MHzの 周波数において0.05より大きい誘電損失を有する高周波感受性層で あって、 (a)該高周波感受性層重量の30〜60%の量において、ポリプロピレン 及びポリプロピレンコポリマーより成る群から選ばれた第1のポリオ レフィンと、 (b)該高周波感受性層重量の25〜50%の量において、エチレンコポリ マー、超低密度ポリエチレン、ポリブテン、及びブテンエチレンコポ リマーより成る群から選ばれた第2のポリオレフィンと、 (c)該高周波感受性層の重量の3〜40%の量において、 (i)アクリル酸、メタクリル酸、1〜10の炭素数を有するアルコール のアクリル酸エステル誘導体、1〜10の炭素数を有するアルコール のメタクリル酸エステル誘導体、ビニルアセテート、及びビニルアル コールより成る第1の群から選ばれたコモノマーとの、50〜58% のエチレン含量を有するエチレンコポリマー、 (ii)ウレタン類、エステル類、尿素類、イミド類、スルホン類、及びア ミド類の少なくとも1つのセグメントを含んでいるホモポリマー及び コポリマー、 より成る群から選ばれた高周波感受性ポリマーと、そして (d)該高周波感受性層の重量の5〜40%の量において、スチレンと炭化 水素のコポリマーの適合化剤を含んでいる高周波感受性層;を備え、 該構造物が50ml容器に作られた時、該容器を121℃で20分間オートク
レーブ滅菌し、40℃で相対湿度15%を有する環境に調節されたコンパートメ
ント中90日間置いた後、重量で8%未満の水蒸気透過率を有する多層熱可塑性
樹脂構造物。 - 【請求項21】 該スチレン炭化水素コポリマーがジブロック、トリブロック又はスターブロッ
クコポリマーから選ばれたコポリマーである請求項20の構造物。 - 【請求項22】 該ブロックコポリマーが第1のスチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロッ
クコポリマー及び無水マレイン酸変性スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブ
ロックコポリマーより成る群から選ばれたものである請求項21の構造物。 - 【請求項23】 該表皮層が約0.5〜20g/10minのメルトフローレートを有するポリ
プロピレンである請求項20の構造物。 - 【請求項24】 該表皮層が高密度ポリエチレンである請求項20の構造物。
- 【請求項25】 該表皮層が高密度ポリエチレン及び鎖状の低密度ポリエチレンのブレンドであ
る請求項20の構造物。 - 【請求項26】 該表皮層が該表皮層の重量の約25%乃至約75%の高密度ポリエチレン及び
約5%乃至約75%の鎖状の低密度ポリエチレンから成る請求項25の構造物。 - 【請求項27】 該表皮層が重量で30%の高密度ポリエチレン及び70%の極低密度ポリエチ
レンから成る請求項26の構造物。 - 【請求項28】 該表皮層は約3.5〜8.0ミルの厚みを有し且つ該高周波感受性層は約3.
0乃至約8.0ミルの厚みを有する請求項20の構造物。 - 【請求項29】 該構造物が配向されていない請求項20の構造物。
- 【請求項30】 該表皮層と該高周波感受性層との間に配置された第1の中間層をさらに備え、
該第1の中間層は(1)エラストマーをブレンドしたポリプロピレン及び(2)
約0.900g/cc乃至0.930g/ccの密度を有するエチレンとα−オ
レフィンのコポリマーより成る群から選ばれる請求項20の構造物。 - 【請求項31】 該エラストマーがスチレンと炭化水素のコポリマー、エチレン−プロピレンラ
バー、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーコポリマー、超低密度ポリエチレ
ン、及び極低密度ポリエチレンより成る群から選ばれたものである請求項30の
構造物。 - 【請求項32】 該第1の中間層が重量で約99%乃至約70%のポリプロピレン及び約1%乃
至30%の該エラストマーより成る請求項31の構造物。 - 【請求項33】 該第1の中間層が75%のポリプロピレン及び25%のSEBSである請求項
32の構造物。 - 【請求項34】 該第1の中間層が鎖状の低密度ポリエチレンである請求項31の構造物。
- 【請求項35】 更に、該第1の中間層に接着している第2の中間層を備えている請求項34の
構造物。 - 【請求項36】 該第2の中間層が結合層である請求項35の構造物。
- 【請求項37】 該結合層が変成エチレン及びプロピレンコポリマーである請求項36の構造物
。 - 【請求項38】 該構造が50ml容器に作られた時、該容器を121℃で20分間オートクレ
ーブ滅菌し、40℃で相対湿度15%を有する環境に調節されたコンパートメン
トに90日間置いた後、重量で6%未満の水蒸気透過率を有する請求項20の構
造物。 - 【請求項39】 医療用製品の製造のために適した多層熱可塑性樹脂の構造物であって、 (1)ポリプロピレン、約0.930g/cc乃至0.960g/ccの密度 を有するエチレンホモポリマー、約0.930g/cc未満の密度を有 するエチレン及びα−オレフィンコポリマーとブレンドされた約0.9 30g/cc乃至0.960g/ccの密度を有するエチレンホモポリ マーより成る群から選ばれ、約3.0milsより大きい厚みを有する 表皮層; (2)該表皮層に接着されている高周波感受性層であって、 (a)130℃より高い融点と20,000psiより小さいモジュラスを 有し、高周波感受性層の重量の3〜60%のポリプロピレンと、 (b)該高周波感受性層の重量の3〜40%の量において、 (i)アクリル酸、メタクリル酸、1〜10の炭素数を有するアルコール のアクリル酸エステル誘導体、1〜10の炭素数を有するアルコール のメタクリル酸エステル誘導体、ビニルアセテート及びビニルアルコ ールより成る第1の群から選ばれたコモノマーとの、エチレン含量5 0〜58%を有するエチレンコポリマー、 (ii)ウレタン、エステル、尿素、イミド、スルホン、及びアミドの少な くとも1つのセグメントを含んでいるホモポリマー及びコポリマーよ りなる群から選ばれた高周波感受性ポリマーと、 (c)該高周波感受性層の重量の5〜20%の範囲内においてスチレンと炭 化水素のコポリマーの第1の適合化剤を含み、 (d)1〜60MHzおよび室温ないし250℃において0.05より大き い誘電損失を有する高周波感受性層; を備え、 (3)50ml容器に成形した時該構造物は、容器を121℃において20分 間オートクレーブ滅菌し、そして40℃において15%の相対湿度を有 する環境に調節されたコンパートメントにおいて90日間貯蔵した時8 重量%未満の水蒸気透過率を有する多層熱可塑性樹脂構造。
- 【請求項40】 該スチレン炭化水素コポリマーがジブロック、トリブロック又はスターブロッ
クコポリマーから選ばれたコポリマーである請求項39の構造物。 - 【請求項41】 該ブロックコポリマーが第1のスチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロッ
クコポリマー及び無水マレイン酸変性スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブ
ロックコポリマーより成る群から選ばれたものである請求項40の構造物。 - 【請求項42】 該表皮層が約0.5〜20g/10minのメルトフローレートを有するポリ
プロピレンである請求項39の構造物。 - 【請求項43】 該表皮層が高密度ポリエチレンである請求項39の構造物。
- 【請求項44】 該表皮層が高密度ポリエチレン及び鎖状の低密度ポリエチレンのブレンドであ
る請求項39の構造物。 - 【請求項45】 該表皮層が該表皮層の重量の約25%乃至約75%の高密度ポリエチレン及び
約5%乃至約75%の鎖状の低密度ポリエチレンから成る請求項44の構造物。 - 【請求項46】 該表皮層が重量で30%の高密度ポリエチレン及び70%の極低密度ポリエチ
レンから成る請求項45の構造物。 - 【請求項47】 該表皮層は約3.5〜8.0ミルの厚みを有し且つ該高周波感受性層は約3.
0乃至約8.0ミルの厚みを有する請求項39の構造物。 - 【請求項48】 該構造物が配向されていない請求項39の構造物。
- 【請求項49】 該表皮層と該高周波感受性層との間に配置された第1の中間層をさらに備え、
該第1の中間層は(1)エラストマーをブレンドしたポリプロピレン及び(2)
約0.900g/cc乃至0.930g/ccの密度を有するエチレンとα−オ
レフィンのコポリマーより成る群から選ばれる請求項39の構造物。 - 【請求項50】 該エラストマーがスチレンと炭化水素のコポリマー、エチレン−プロピレンラ
バー、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーコポリマー、超低密度ポリエチレ
ン、及び極低密度ポリエチレンより成る群から選ばれたものである請求項49の
構造物。 - 【請求項51】 該第1の中間層が重量で約99%乃至約70%のポリプロピレン及び約1%乃
至30%の該エラストマーより成る請求項50の構造物。 - 【請求項52】 該第1の中間層が75%のポリプロピレン及び25%のSEBSである請求項
51の構造物。 - 【請求項53】 該第1の中間層が鎖状の低密度ポリエチレンである請求項50の構造物。
- 【請求項54】 更に、該第1の中間層に接着している第2の中間層を備えている請求項53の
構造物。 - 【請求項55】 該第2の中間層が結合層である請求項54の構造物。
- 【請求項56】 該結合層が変成エチレン及びプロピレンコポリマーである請求項55の構造物
。 - 【請求項57】 該構造が50ml容器に作られた時、該容器を121℃で30分間オートクレ
ーブ滅菌し、40℃で相対湿度15%を有する環境に調節されたコンパートメン
トに90日間置いた後、重量で8%未満の水蒸気透過率を有する請求項39の構
造物。
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