JP2006052013A - ポリオレフィン系樹脂製複室袋 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂積層フィルムのシール層同士を熱融着し、かつ容易に剥離可能な弱シール部を設けて複数室を有するように成形したポリオレフィン系樹脂製複室袋であって、積層フィルムのシール層を構成する樹脂層が、ポリエチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂より融点が20℃以上低い改質材とを混合した樹脂混合物層からなることを特徴とするポリオレフィン系樹脂製複室袋。
【選択図】図1
Description
また、シール部の材料に関する技術としては、例えば、少なくとも溶融開始温度の異なる2種類以上のポリオレフィン系の樹脂である直鎖状低密度ポリエチレンとポリプロピレンからなる樹脂混合物を用い、容器内壁面を該樹脂混合物層により形成し、該樹脂混合物層を直鎖状低密度ポリエチレンの溶融温度とポリプロピレンの溶融温度との間の温度程度に加熱して容器内壁面同士を溶着することにより、複数の収容室間の仕切部を形成する方法(例えば、特許文献3参照。)、熱可塑性樹脂からなるインフレーションフィルムの樹脂チューブ内面に異種の熱可塑性樹脂を樹脂チューブの軸心方向に所定幅で筋状に2条積層してなる筋状多層部を設けた部分異種樹脂チューブで構成する方法(例えば、特許文献4参照。)、密度の2種以上異なる同系樹脂を混合した樹脂混合物層からなる弱シール部を用いる方法(例えば、特許文献5参照。)等が開示されている。
しかしながら、いずれも樹脂混合物における樹脂同士の相溶性が不十分であったりして、位置によって樹脂混合物の混合割合が変化し易くて均一な樹脂層を得にくく、弱シール部の接合強度が不均一になりやすい。また、相溶性が不十分な樹脂同士を混合しているため、樹脂混合物層の強度が不足するなどの問題点があった。
(1)外層
本発明で用いるポリオレフィン系樹脂積層フィルムの外層は、透明性、柔軟性を有するポリオレフィン系樹脂であれば、とくに制限無く用いることができるが、本発明の複室袋を医療用袋として用いる場合は、加熱滅菌、例えば高圧蒸気滅菌又は熱水滅菌等の温度条件や衝撃に対し耐久性があることが必要であり、このような特性を有しているポリオレフィン樹脂としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂が好ましい。
外層の厚さは、好ましくは50〜145μmであり、より好ましくは50〜80μmである。また、外層は、積層フィルム全体の厚さの25〜60%、好ましくは20〜45%の範囲となるようにするのが好ましい。60%を超えると袋全体が硬くなり、例えば、医療用袋として用いる場合には均一な排液流量が得られない。
本発明で用いるポリオレフィン系樹脂積層フィルムのシール層は、強熱融着の強シールにより袋全体の外周部分をシールし、同時に弱熱融着の弱シールにより易剥離可能でかつ複数室を構成できる弱シール部を形成させる層である。シール層は、ポリエチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂より融点が20℃以上低い改質材とを混合した樹脂混合物層である。
この樹脂混合物層を構成するポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等が挙げられ、中でも直鎖状低密度ポリエチレン、特にメタロセン系触媒直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
また、改質材としては、上記ポリエチレン系樹脂より融点が20℃以上低い低融点のポリオレフィン系樹脂、低融点のスチレン系ブロック共重合体樹脂が挙げられる。低融点のポリオレフィン系樹脂としては、エチレンとコモノマーとしてプロピレン、ブテン−1等のα−オレフィンを用いる共重合体のエチレン・α−オレフィン共重合体等が挙げられ、これらの中では、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、低融点のメタロセン系触媒直鎖状低密度ポリエチレン等が好ましい。また、スチレン系ブロック共重合体樹脂としては、スチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロック共重合体等を挙げることができる。
樹脂混合物中の融点差が20℃以上あることにより、強シール(高温によるシール)では樹脂混合物は完全に溶融してシール強度が高くなり、容易に剥離せず、弱シール(低温シール)では、溶融する部分と未溶融部分が存在するようになり易剥離性が付与されるようになる。融点の温度差が小さすぎると剥離可能に溶着して弱シール部を形成する条件が狭くなる。
なお、樹脂の融点は、DSCによって測定する融点である。
また、シール層の厚さは、好ましくは10〜50μmであり、より好ましくは25〜35μmである。シール層は、積層フィルム全体の厚さの15〜38%、好ましくは15〜25%の範囲となるようにするのが好ましい。
本発明で用いるポリオレフィン系積層フィルムは、必要に応じて、中間層を設けても良い。中間層は、透明性及び柔軟性を損なわず、フィルム全体に柔軟性及び耐衝撃性をもたせる効果を付与するために用いる。したがって、中間層に用いる樹脂としては、エチレン・α−オレフィン共重合体が好ましく、その中でも直鎖状低密度ポリエチレン、特に好ましくはメタロセン系触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)等が好適に用いられる。中間層の厚さは、好ましくは30〜100μm、より好ましくは65〜95μmである。また、中間層は、積層フィルム全体の厚さの14〜50%が好ましく、より好ましくは40〜50%である。
本発明で用いるポリオレフィン系積層フィルムは、水冷式又は空冷式共押出インフレーション法、共押出Tダイ法、ラミネーション法など、公知の製造方法を適用して製造される。とり分け、共押出し法で同時押出し成形することが好ましく、ほぼ均一な厚さの樹脂層が成形され成形効率がアップすることに加え、成形時の樹脂の劣化が少ないので各層の特性が維持され透明性及び柔軟性のよいものが得られる。得られる積層フィルムはチューブ状の場合と、シート状の場合がある。製造における温度条件は、160〜250℃、より好ましくは165〜230℃である。各層はエチレン系樹脂であり、熱による溶融性が優れている樹脂を含有しているので、積層フィルム成型に際する各層の溶着が容易であり、層間剥離を起こしにくい。各層を構成する樹脂は、ほぼ均一な層の厚さ及び成形性を維持するために、使用する樹脂のメルトフローレート(MFR)の差を少なくするのが望ましい。更に、本発明で用いる積層フィルムは、1つの層を2層以上に分けて共押出し成型してもよく、これによりフィルム全体の透明性をより向上させることができる。
本発明のポリオレフィン系樹脂製複室袋は、上記ポリオレフィン積層フィルムから成形される。積層フィルムのシール層同士を重ね合わせ、外周部で強熱融着し、袋部を形成すると同時に、袋部の内部に弱シール部を設けて複数室に分割して得られる。複室袋の一例を図で説明する。図1において、複室袋1は、積層フィルムのシール層同士を内面にして重ね合わせ、混注口4、排出口5を設けるようにして外周部11と12をヒートシールバーで強シールして全体を袋状にし、さらに、ヒートシールバーで弱シール部13を設けて、袋を室2と室3に区切って2室に分割する。室2と室3にはそれぞれ、使用時に混合される薬液等が収容される。内容物が収容された袋は、必要に応じて、高圧蒸気滅菌等を行い、使用時に一方の室に収容されている収容物に外力を加えたりすることにより、弱シール部13が剥離され室2と室3に収容されている薬液等が瞬間的に混合されるように用いられる。
なお、弱シール部の幅、本数、位置等は、特に制限されず、内容物により適宜変更できる。また、積層フィルムとして、チューブ状のフィルムを用いた場合は、12の強シール部を設ける必要がない場合もある。
ここで、強シール部を形成させるヒートシールバーの温度は、使用する樹脂にもよるが、125〜145℃が好ましく、弱シール部を形成するヒートシールバーの温度は、105〜115℃が好ましい。このような温度条件でヒートシールすることにより、上記積層フィルムからの複室袋の弱シール部は、剥離強度が5N〜20Nとなり、必要時のみに容易に易剥離できて、瞬時に内容物を混合して用いることができる。
(1)シール条件
(i)実施例1〜5、比較例1:ヒーター幅8mm、シール長15mm、時間1.5秒
(ii)実施例6〜9、比較例2:シールヘッド長120mm、シール幅18mm、試験片15mm幅、プレス圧力0.4MPa、時間2.4秒
(2)シール強度:シール部を切り取り、強シール部は、引張り試験機で剥離強度を測定した。弱シール部は、手による剥離テストを行った。それぞれの評価基準は、以下の通りである。
(i)強シール部(引張り試験機による剥離強度)
2:剥離強度が 〜20N
3:剥離強度が 21〜30N
4:剥離強度が 31〜35N
5:破断する 36〜40N
(ii)弱シール部(手による剥離試験:剥離強度)
1:接着せず (〜5N)
2:剥離弱い (6〜9N)
3:易剥離状態 (10〜15N)
4:剥離するがきつい (16〜20N)
5:完全融着 (21N以上)
水冷式共押出インフレーション成型機によって、外層として高密度ポリエチレン(HDPE:日本ポリケム社製HY540、融点135℃)、中間層としてメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリケム社製カーネルKF271、融点102℃)、シール層としてメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリケム社製カーネルKF271、融点102℃)100重量部とエチレン−ブテン共重合体(EBM:JSR社製、融点65℃未満)20重量部からなる混合物を用い、外層140μm、中間層75μm、シール層75μmの積層フィルムを得た。この積層フィルムのシール層同士を重ね合わせ、強シールと弱シールを行い、図1に示すような複室袋を製造した。得られた袋の各シール部を切り出し、引張試験機(強シール部)及び手による剥離試験(弱シール部)を行った。その結果を表1に示す。
シール層のメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレンとEBMの組成を100重量部:40重量部にする以外は実施例1と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表1に示す。
シール層のメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレンとEBMの組成を100重量部:10重量部にする以外は実施例6と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表1に示す。
シール層として、メタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリケム社製カーネルKF271、融点102℃)100重量部とエチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPR:三井化学社製タフマーP、融点50℃未満℃)20重量部からなる混合物を用いる以外は実施例1と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表1に示す。
シール層のメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレンとタフマーPの組成を100重量部:40重量部にする以外は実施例4と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表1に示す。
シール層として低融点樹脂を用いない以外は実施例1と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表1に示す。
外層として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:出光興産社製モアテック0278、融点128℃)、中間層としてメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリエチレン社製カーネルKF283)、シール層として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:出光興産社製モアテック0278、融点128℃)90重量%とスチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロック共重合体(SEBC:JSR社製DYNARON4600P、融点85℃)10重量%からなる混合物を用い、外層70μm、中間層150μm、シール層80μmの積層フィルムを得た。この積層フィルムを実施例1と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表2に示す。
シール層として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:出光興産社製モアテック0278、融点128℃)95重量%とスチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロック共重合体(SEBC:JSR社製DYNARON4600P、融点85℃)5重量%からなる混合物を用いる以外は実施例9と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表2に示す。
シール層として低融点樹脂を用いない以外は実施例9と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表2に示す。
外層として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:出光興産社製モアテック0278、融点128℃)、中間層としてメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリエチレン社製カーネルKF283)、シール層として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:出光興産社製モアテック0278、融点128℃)90重量%とメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリエチレン社製カーネルKF271、融点102℃)10重量%からなる混合物を用い、外層70μm、中間層150μm、シール層80μmの積層フィルムを得た。この積層フィルムを実施例1と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表2に示す。
シール層として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:出光興産社製モアテック0278、融点128℃)80重量%とメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE:日本ポリエチレン社製カーネルKF271、融点102℃)20重量%からなる混合物を用いる以外は実施例11と同様にして複室袋を製造し、そのシール強度を測定した。結果を表2に示す。
2、3 室
4 混注口
5 排出口
11、12 強シール部
13 弱シール部
Claims (10)
- ポリオレフィン系樹脂積層フィルムのシール層同士を熱融着し、かつ容易に剥離可能な弱シール部を設けて複数室を有するように成形したポリオレフィン系樹脂製複室袋であって、積層フィルムのシール層を構成する樹脂層が、ポリエチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂より融点が20℃以上低い改質材とを混合した樹脂混合物層からなることを特徴とするポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 積層フィルムが、外層とシール層の少なくとも2層からなることを特徴とする請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 積層フィルムが、外層、中間層及びシール層からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 積層フィルムの外層を構成する樹脂の融点とシール層を構成する樹脂混合物の平均融点の差が10℃以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 積層フィルムが、インフレーション共押出しフィルムであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 樹脂混合物層が、直鎖状低密度ポリエチレンとエチレン−ブテン共重合体との混合物からなる層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 樹脂混合物層が、直鎖状低密度ポリエチレンとエチレン−プロピレン共重合体との混合物からなる層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 樹脂混合物層が、直鎖状低密度ポリエチレンとスチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロック共重合体との混合物からなる層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 樹脂混合物層が、直鎖状低密度ポリエチレンと低融点メタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレンとの混合物からなる層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂製複室袋からなる医療用複室袋。
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