JP2007261276A - 新規な非ｐｖｃ材料の多層フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、多層フィルム(１０)を提供することを課題とする。
【解決手段】第１の成分（(１)約０．９１５ｇ／ｃｃ未満の密度を有する、エチレンおよびα−オレフィンのコポリマー、(２)低級アルキルアクリレートと共重合されたエチレン、(３)低級アルキル置換されたアルキルアクリレートと共重合されたエチレン、ならびに(４)イオノマーの群から選択される）および第２の成分（(１)プロピレン含有ポリマー、(２)ポリブテンポリマー、(３)ポリメチルペンテンポリマー、(４)環状オレフィン含有ポリマー、および(５)架橋された多環式炭化水素含有ポリマーの群の１つ以上のポリマーからなる）のブレンドの第１の層(１２)、ならびにこの第１の層(１２)に結合した第２の層(４)を有し、第１の成分は、このブレンドの約９９重量％〜約５５重量％の量で存在し、第２の成分は、このブレンドの約４５重量％〜約１重量％の量である、多層フィルム(１０)。
【選択図】図２

Description

（技術分野）
本発明は、一般にフィルムを作製するためのポリマーブレンドに関し、そしてより詳細には、わずかなひずみを有し、そして蒸気滅菌において非接着性であり、熱安定性であり、そして可撓性医療コンテナへの加工に最適であるフィルムに関する。

（発明の背景）
医療分野において、有益な薬剤が、収集され、処理されそしてコンテナに保存され、運搬され、そして最終的に患者に注入によってチューブから送達されて、治療的効果に達する場合、コンテナを加工するのに使用される材料は、性質の特有の組み合わせを有しなければならない。例えば、粒子性の夾雑物に対する溶液の目視検査は、光学的に透明なコンテナを必要とする。壁を形成する材料は、コンテナ内に空気を入れずに、コンテナ壁をたたむことによって溶液を注入するのに十分に可撓性でなければならない。この材料は、広い幅の温度にわたって可撓性および靱性を維持しなければならない。いくつかの溶液（例えば、予め混合した特定の薬剤溶液）は、薬剤分解を最小にするために、例えば、−２５℃〜−３５℃の温度においてコンテナに保存され、そして移動されるので、この材料は、低温度において可撓性および靱性を維持しなければならない。この材料はまた、蒸気滅菌（ほとんどの医療液体コンテナおよび栄養性産生物が、出荷前に供されるプロセス）の熱に耐えるために機能的であり、そして高温度における歪みに耐える。この滅菌プロセスは、通常、典型的には１２１℃の温度および上昇した圧力において蒸気にコンテナを曝露する工程を包含する。

有用な品物への製造の容易さに関して、材料が、熱シール技術を使用してシール可能であることが所望される。従って、材料は、加熱によって溶融する十分な熱可塑性の性質を維持しなければならない。

さらなる必要条件は、意図した使用の後、材料から製造された品物の廃棄における環境への影響を最小にすることである。埋立地に廃棄されるこれらの品物に関して、品物を製造するための低分子量の浸出可能な成分の取り込みを最小にすることかまたは避けることが所望される。さらなる利益は、製造中に産生されるスクラップ材料の熱再処理を可能にする材料の使用によって実現される。

バイオ・ハザードを最小化するために焼却を介して廃棄されるこれらのコンテナについては、環境的に所望されないかつ腐食性の無機酸の形成を最小化するか、または取り除く材料を使用することが所望される。

この材料は、医薬または生物学的液体へ放出され得る低分子量の添加剤（例えば、可塑剤、安定剤など）を含まないか、または有してもその含量が低いことが所望される。

幅広い機能的な必要条件を満たす能力のために、可撓性ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、医療バッグ適用について材料として頻繁に選択される。ＰＶＣはまた、上記の適用を満たす装置を製造するための最もコスト効果的な材料の１つである明白な利点を提供する。しかし、ＰＶＣは、市場において多くの欠点を有する。これらの欠点としては、特定の薬剤とのＰＶＣ化合物の不適合性、塩素含有量および環境に対するその効果に関する関連、ならびに一般に、ＰＶＣの消極的な市場認識の増大が挙げられる。従って、ほとんどの材料が、発明されて、ＰＶＣと置き換えられている。しかし、多くの代替の材料は、実行するには高価すぎ、そして上記の必要条件のすべてをなお満たしていない。

ＰＶＣに関連する欠点を有しない、医療コンテナおよびチュービングの多くの必要条件を満たす、ポリオレフィンおよびポリオレフィンアロイが、開発されている。典型的には、ポリオレフィンは、液体への相対的に低い抽出性を有するので、医療適用において適合性がある。ほとんどのポリオレフィンは、焼却において有害な分解物を産生しないので環境的に良く、そして熱可塑樹脂の再利用に適している。多くのポリオレフィンは、ＰＶＣに対して経済的な代替物を提供し得るコスト効果的な材料である。しかし、ポリオレフィンとＰＶＣの全ての有利な性状との置換を克服するためには多くの障害がある。

例えば、問題は、医療用チュービングを作製するための特定のポリオレフィンの使用において遭遇する。このようなチュービングは、表面特性が乏しいことが見出されており、その結果、スライドクランプを使用してチュービングを挟む場合、容易に切るか、切り裂くかまたは引っかいたりしやすい。また、好ましい弾性率性状を有する特定のポリオレフィン（例えば、超低密度ポリエチレン）は、オートクレーブ工程の間達する温度以下の融点温度を有する。

化学薬剤による、または高エネルギーイオン化照射による架橋はポリマーマトリクスの耐熱性を増大することが周知である。化学的架橋は、ポリマーの融点温度よりさらに上の高温において変形しそして流動する傾向を大きく遅らせる、別個のポリマー鎖に交差する共有結合である。Ｔｅｒｕｍｏに与えられた特許文献１１は、５０％と８５％の間のゲル含量を達成するために５０ｋＧｙと１００ｈｋＧｙの間の線量において高エネルギー（２Ｍｅｖ）電子ビームでエチレンビニルアセテートコポリマーを照射することによって蒸気オートクレーブ可能な医療用コンテナを作製することを開示する。特許文献１１は、コンテナのＥＶＡ側壁が、一緒にシールされる前に約５０％以上のゲル含量を達成するように照射された場合、それらが簡単に剥離することを開示する。（第４欄，２０−３０行目）。従って、特許文献１１は、シールされていないポート領域のみを遊離するポーチにコンテナをシールした後、コンテナの側壁を照射することを開示する。

同様に、特許文献１０は、ＥＶＡおよび他の材料からの医療用コンテナを作製することを開示する。特許文献１０はまたは、高エネルギー電子ビームを使用して材料を架橋することによってＥＶＡのオートクレーブ耐性を増大する工程を開示する。特許文献１０特許は、架橋が、５０パーセントを超える場合、熱シールの使用が、不可能であることを警告する（第４欄、２７−３５行）。

特許文献１は、ＥＶＡまたはＥＥＡとポリプロピレンとのブレンドからなる半強固なコンテナを架橋することを開示する。この特許は、ポリプロピレンとともにエチレンα−オレフィンを使用することを開示しない。形成前の照射は、乏しい熱シール能を有する品物を生じることも開示される（第４欄、２５−２８行目）。

本譲受人に与えられた特許文献２および３の両方が、共押出しされた高密度ポリエチレンスキン層および約１８％の酢酸ビニル含量を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーのコア層を有する医療コンテナを開示する。コンテナが、通常の無線周波数熱シールによって作製された後、アセンブリは、約５Ｍｅｖの高エネルギー電子ビーム加速装置からの約１００ｋＧｙのイオン化照射に供される。高密度ポリエチレン層は、世界の薬局方によって必要とされるような比較的に一定の濃度において滅菌液体含量を保持するために湿気およびガス透過バリアとして作用する。しかし、いくつかの種々の欠点は、この材料構築において明白であった：１）架橋ＥＶＡ層は、シールすることが不可能でない場合、困難であるので、この材料製造物からコンテナを加工するために、コンテナは、架橋工程の前に作製されなければならない（これは、製造工程に非常な不効率にする）；および２）十分な架橋に必要とされる照射線量はまた、十分な量の照射曝露の酢酸の副産物を遊離する。ＨＤＰＥは、ガス透過に対するバリアを与えるので、トラップされた酢酸は、液体内容物をかなり酸性にする。このことは非常に所望されない結果を与える。

Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅに与えられた特許文献４は、多層化された材料から医療用溶液コンテナを作製することが開示され、特定の実施形態において、熱シールされることが意図される層が、主要成分としてポリプロピレンを用いて構築される。ポリプロピレンは、照射に曝露される場合、鎖の切断を受けることが周知であり、熱シール層は、熱可塑性でありかつ類似の表面と熱シールされ得る。従って、多層フィルム全体は、熱シールされ得、そしてオートクレーブに耐える。しかし、多層構築物の複雑性ならびに洗ＥＶＡ照射の酸性副産物を除去するためのフィルム（特許文献５を参照のこと）における酸スカベンジ化合物の洗浄および取り込みの可能な必要性は、プロセスを非常に複雑にし、非常に高いコストになる。さらに、フィルムは、いくつかの非常に異なる材料から構築され、エッジトリムおよび他のフィルムスクラップの再利用のプロセスは、非常に困難であり、光学的および機械的性質を減少することなく実施できない。

特許文献６は、多層の差次的に架橋されたフィルムを開示し、熱シールされた層は、架橋を遅らせ、そして架橋後の熱シールを容易にするさらなる抗酸化剤を含む。同様に、特許文献７は、外層が、架橋増強剤を含む、別の差次的な架橋多層フィルムを開示する。しかし、これらの構築物は、全ての多層構築物であり、そしてオートクレーブ中の自己接着の問題を扱わない。

Ｓｕｎに与えられた特許文献８は、照射架橋された外壁、および照射工程によって制御される、非架橋化内部シール層を有する多層の、配向した、熱収縮性のコンテナを開示する。内層および外層は、ＥＶＡコポリマーであり得る。このコンテナは、熱の適用において収縮するように設計され、そして、従って、オートクレーブプロセス後全体積を実質的に維持するに違いないコンテナに不適切である。
米国特許第４，４０１，５３６号 米国特許第４，４８９，６０４号 米国特許第５，０６６，２９０号 米国特許第４，６４３，９２６号 米国特許第５，４４５，８９３号 米国特許第５，０５５，３２８号 カナダ国特許第１の，１２５，２２９号 米国特許第４，７２４，１７６号 米国特許第５，８７９，７６８号 米国特許第４，４５３，９４０号 米国特許第４，４６５，４８７号

本発明の主要な目的は、当該分野において以前から公知であり、そして商業的に使用されるか、または市販されている、本発明者らが知っている、これらの材料より全体的に優れている高分子材料を提供することである。このような材料の性質としては、可撓性、目視検査のための光学透明度、および顕著な分解または自己接着を起こさない１２１℃までの温度におけるスチーム滅菌プロセスに耐えるのに十分な耐熱性が挙げられる。材料はまた、非配向性であり、非接着性でありおよび熱シール技術を使用してシールされ得る。材料はまた、実質的に、低分子量の浸出可能な添加物を含まず、そして有意な量の腐食性の無機酸を生成することなく焼却によって安全に処分し得る。最後に、材料が、現在、医療用装置のために現在、使用されている種々のＰＶＣ処方物にコスト効果的な代替物として役立つ。

特許文献９は、以下を含む高分子組成物のシール層を有する材料から作製された流動可能な材料をパッケージするためのポーチを開示する：（Ａ）（１）５〜９５％の少なくとも１種の均一の分枝した，実質的に線状のエチレン／α−オレフィンインターポリマーと（２）０．９１６ｇ／ｃｃから０．９３０ｇ／ｃｃまでの密度を有する５％から９５％の高圧低密度ポリエチレンのブレンドの１０〜１００パーセント、そして（Ｂ）超低分子密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高圧低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、および均一に分枝した線状エチレンポリマーからなる群から選択される、０〜９０％の１つのポリマー。特許文献９の特許は、このブレンドを照射に曝露する工程を開示せず、そしてポリプロピレンと均一に分枝した実質的な線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーとをブレンドすることを開示しない。

１つより多くのポリマーが、合金組成物を形成するために混合される場合、全ての上記の目的を同時に達成することは難しい。例えば、多くのアロイが、有意な光散乱を生じる（従って、これらは、光学的清澄性の目的を満たすことができない）。光散乱強度（ヘーズによって測定される）は、マイクロメートル（μ）範囲における組成物のドメインサイズおよび成分の屈折率の近接性に依存する。一般的な法則として、非常に小さいドメインサイズへの十分に加工され得、そして最小の屈折率の不一致をなお有する成分の選択は、難しい作業である。本発明は、これらおよび他の問題を解決するために提供される。

（発明の要旨）
本発明は、非ＰＶＣ、非配向性の多層フィルムを提供する。このフィルムは、互いに結合した第１の層および第２の層を少なくとも有する。この第１の層は、第１および第２の成分のブレンドである。この第１の成分は、以下の群から選択される：（１）約０．９１５ｇ／ｃｃ未満の密度を有する、エチレンおよびα−オレフィンのインターポリマー、（２）エチレンおよび低級アルキルアクリレートのインターポリマー、（３）エチレンおよび低級アルキル置換アルキルアクリレートのインターポリマー、ならびに（４）イオン性ポリマー（一般に、イオノマーといわれる）。第２の成分は、以下の１つ以上から選択される：（１）プロピレン含有ポリマー、（２）ブテン含有ポリマー、（３）ポリメチルペンテン含有ポリマー、（４）環状オレフィン含有ポリマー、および（５）架橋された多環式炭化水素含有ポリマー。この第２の成分は、このブレンドの約３５重量％〜約１重量％の量で存在する。

このフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定される場合に、約６０，０００ｐｓｉ未満の弾性率を有し、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定される場合に、約２５％未満の以下の内部ヘーズを有し、以下に定義されるように約２より大きな自己接着ランキングを有し、オーバーポーチ材料にほとんどまたは全く接着されず、１２０℃で約２７ｐｓｉのローディングにおいて１５０％以下のサンプルクリープを有し、そしてこのフィルムは、シールを有する容器へと熱シールされ得、ここで、このシールは、流体で満たされた容器が１２１℃で１時間オートクレーブされる場合にインタクトなまま残る。

本発明は、以下を提供する。
項目１ 多層フィルムであって、以下：
第１の成分および第２の成分のブレンドの第１の層であって、該第１の成分は、以下：（１）約０．９１５ｇ／ｃｃ未満の密度を有する、エチレンおよびα−オレフィンのコポリマー、（２）低級アルキルアクリレートと共重合されたエチレン、（３）低級アルキル置換されたアルキルアクリレートと共重合されたエチレン、ならびに（４）イオノマー、の群から選択され、該第２の成分は、以下：（１）プロピレン含有ポリマー、（２）ポリブテンポリマー、（３）ポリメチルペンテンポリマー、（４）環状オレフィン含有ポリマー、および（５）架橋された多環式炭化水素含有ポリマー、の群の１つ以上のポリマーからなり、該第１の成分が、該ブレンドの約９９重量％〜約５５重量％の量で存在し、該第２の成分が、該ブレンドの約４５重量％〜約１重量％の量である、第１の層；
該第１の層に結合した第２の層；
を含み、そして
該フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定される場合に、約６０，０００ｐｓｉ未満の弾性率を有し、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定される場合に、約２５％未満の以下の内部ヘーズを有し、約２より大きな内部接着ランキングを有し、１２０℃で２７ｐｓｉのローディングにおいて、約５ミル〜約１５ミルの厚さを有するフィルムについて１５０％以下のサンプルクリープを有し、そして該フィルムは、シールを有する容器へと熱シールされ得、ここで、該シールは、該容器が１２１℃で１時間オートクレーブされる場合にインタクトなまま残る、フィルム。
項目２ 項目１に記載のフィルムであって、ここで前記プロピレン含有ポリマーが、ポリプロピレンのホモポリマー、ならびに約２〜約１７個の炭素を有するα−オレフィンから選択される１つ以上のコモノマーとプロピレンとのランダムおよびブロックコポリマーならびにランダムおよびブロックターポリマー、からなる群から選択される、フィルム。
項目３ 前記第２の成分が、プロピレンおよびエチレンのコポリマーであり、該コポリマーが、該コポリマーの１〜６重量％のエチレン含有量を有する、項目２に記載のフィルム。
項目４ 前記第２の成分が、第１のプロピレン含有ポリマーと第２のプロピレン含有ポリマーとのブレンドである、項目２に記載のフィルム。
項目５ 項目４に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の溶融流動速度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の溶融流動速度を有し、ここで、該第１の溶融流動速度が該第２の溶融流動速度よりも約３倍大きい、フィルム。
項目６ 項目４に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の溶融流動速度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の溶融流動速度を有し、ここで該第１の溶融流動速度が、該第２の溶融流動速度よりも約５倍大きい、フィルム。
項目７ 項目４に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の融点温度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の融点温度を有し、ここで該第１の融点温度が、該第２の融点温度よりも少なくとも約５℃高い、フィルム。
項目８ 項目４に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の融点温度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の融点温度を有し、ここで該第１の融点温度が、該第２の融点温度よりも少なくとも約１０℃高い、フィルム。
項目９ 前記環状オレフィンが、５〜約１０個の炭素を該環内に有する、項目１に記載のフィルム。
項目１０ 項目９に記載のフィルムであって、前記環状オレフィンが、置換および非置換のシクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘプテン、シクロヘプタジエン、シクロオクテンおよびシクロオクタジエンからなる群から選択される、フィルム。
項目１１ 前記架橋された多環式炭化水素が、少なくとも７個の炭素を有する、項目１に記載のフィルム。
項目１２ 前記架橋された多環式炭化水素が、少なくとも７個の炭素を有する多環式炭化水素からなる群から選択される、項目１１に記載のフィルム。
項目１３ 前記α−オレフィンが３〜１７個の炭素を有する、項目１に記載のフィルム。
項目１４ 前記α−オレフィンが４〜８個の炭素を有する、項目１に記載のフィルム。
項目１５ エチレンとα−オレフィンとの前記コポリマーが、単一部位触媒を使用して得られる、項目１４に記載のフィルム。
項目１６ 前記ブレンドが、約２０ｋＧｙ〜約２００ｋＧｙの吸収線量で電子ビーム照射に供される、項目１に記載のフィルム。
項目１７ 前記第２の層が、スキン層、高周波感受性層、水蒸気バリア層、ガスバリア層、スクラップ層、シール層およびコア層からなる群から選択される、項目１に記載のフィルム。
項目１８ 多層フィルムであって、以下：
第１の成分および第２の成分の第１の層であって、該第１の成分は、以下：（１）約０．９１５ｇ／ｃｃ未満の密度を有する、エチレンおよびα−オレフィンのコポリマー、（２）低級アルキルアクリレートと共重合されたエチレン、（３）低級アルキル置換されたアルキルアクリレートと共重合されたエチレン、ならびに（４）イオノマー、の群から選択され、該第２の成分は、以下：（１）プロピレン含有ポリマー、（２）ポリブチレンポリマー、（３）ポリメチルペンテンポリマー、（４）環状オレフィン含有ポリマー、および（５）架橋された多環式炭化水素含有ポリマー、の群の１つ以上のポリマーからなり、該第１の成分が、該ブレンドの約９９重量％〜約５５重量％の量で存在し、該第２の成分が、該ブレンドの約４５重量％〜約１重量％の量である、第１の層；
該第１の層に結合した第２の層；
を含み、そして
該フィルムは、約２０ｋＧｙ〜約２００ｋＧｙの吸収線量で電子ビーム照射に供される、フィルム。
項目１９ 項目１８に記載のフィルムであって、該フィルムは、
ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定される場合に、約６０，０００ｐｓｉ未満の弾性率を有し、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定される場合に、約２５％未満の以下の内部ヘーズを有し、約２より大きな内部接着ランキングを有し、１２０℃で２７ｐｓｉのローディングにおいて、約５ミル〜約１５ミルの厚さを有するフィルムについて１５０％以下のサンプルクリープを有し、そして該フィルムは、シールを有する容器へと熱シールされ得、ここで、該シールは、該容器が１２１℃で１時間オートクレーブされる場合にインタクトなまま残る、フィルム。
項目２０ 前記電子ビーム照射に暴露される場合に、前記フィルムが、環境条件未満の酸素分圧に暴露される、項目１８に記載のフィルム。
項目２１ 項目１８に記載のフィルムであって、ここで前記プロピレン含有ポリマーが、ポリプロピレンのホモポリマー、ならびに約２〜約１７個の炭素を有するα−オレフィンから選択される１つ以上のコモノマーとプロピレンとのランダムおよびブロックコポリマーならびにランダムおよびブロックターポリマー、からなる群から選択される、フィルム。
項目２２ 前記第２の成分が、プロピレンおよびエチレンのコポリマーであり、該コポリマーが、該コポリマーの１〜６重量％のエチレン含有量を有する、項目１８に記載のフィルム。
項目２３ 前記第２の成分が、第１のプロピレン含有ポリマーと第２のプロピレン含有ポリマーとのブレンドである、項目１８に記載のフィルム。
項目２４ 項目２３に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の溶融流動速度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の溶融流動速度を有し、ここで、該第１の溶融流動速度が該第２の溶融流動速度よりも約３倍大きい、フィルム。
項目２５ 項目２３に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の溶融流動速度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の溶融流動速度を有し、ここで該第１の溶融流動速度が、該第２の溶融流動速度よりも約５倍大きい、フィルム。
項目２６ 項目２３に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の融点温度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の融点温度を有し、ここで該第１の融点温度が、該第２の融点温度よりも少なくとも約５℃高い、フィルム。
項目２７ 項目２３に記載のフィルムであって、前記第１のプロピレン含有ポリマーが、第１の融点温度を有し、そして前記第２のプロピレン含有ポリマーが、第２の融点温度を有し、ここで該第１の融点温度が、該第２の融点温度よりも少なくとも約１０℃高い、フィルム。
項目２８ 前記環状オレフィンが、５〜約１０個の炭素を該環内に有する、項目１８に記載のフィルム。
項目２９ 項目２８に記載のフィルムであって、前記環状オレフィンが、置換および非置換のシクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘプテン、シクロヘプタジエン、シクロオクテンおよびシクロオクタジエンからなる群から選択される、フィルム。
項目３０ 前記架橋された多環式炭化水素が、少なくとも７個の炭素を有する、項目１８に記載のフィルム。
項目３１ 前記架橋された多環式炭化水素が、少なくとも７個の炭素を有する多環式炭化水素からなる群から選択される、項目３０に記載のフィルム。
項目３２ 前記α−オレフィンが３〜１７個の炭素を有する、項目１８に記載のフィルム。
項目３３ 前記α−オレフィンが４〜８個の炭素を有する、項目１８に記載のフィルム。
項目３４ エチレンとα−オレフィンとの前記コポリマーが、単一部位触媒を使用して得られる、項目３２に記載のフィルム。
項目３５ 前記第２の層が、スキン層、高周波感受性層、水蒸気バリア層、ガスバリア層、スクラップ層、シール層およびコア層からなる群から選択される、項目１８に記載のフィルム。

（詳細な説明）
本発明は、多くの異なる形態の実施形態に可能である。本発明の好ましい実施形態は、本開示が本発明の原理の例証としてみなされ、そして例示される実施形態に本発明の広い局面を限定する意図でないという了解の下で開示される。

（Ｉ．ポリマー混合体およびその単層フィルム）
図１は、本発明の単層フィルム１０を示す。この単層フィルム１０は、第１の成分および第２の成分を有するポリマー混合体から作製される。この第１の成分は、以下の群から選択される：（１）約０．９１５ｇ／ｃｃ未満の密度を有するエチレンとα−オレフィンとのインターポリマー、（２）エチレンと低級アルキルアクリレートとのインターポリマー、（３）エチレンと低級アルキル置換アルキルアクリレートとのインターポリマー、ならびに（４）イオン性ポリマー（通常イオノマーと称される）。この第１の成分は、この混合体の約９９％重量から約５５％重量の量で、より好ましくは約６０％重量〜８５％重量、最も好ましくは約６５％重量〜８０％重量で存在する。

この第２の成分は、以下からなる群から選択される：（１）プロピレン含有ポリマー、（２）ブテン含有ポリマー、（３）ポリメチルペンテン含有ポリマー、（４）環状オレフィン含有ポリマー、および（５）架橋多環式炭化水素含有ポリマー。この第２の成分は、この混合体の約４５％重量から約１％重量の量で、より好ましくは約１５％重量〜４０％重量、最も好ましくは約２０％重量〜３５％重量で存在する。

このフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した場合、約６０，０００ｐｓｉ未満の弾性率、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定した場合、約２５％未満の内部ヘーズ、約２よりも大きい自己接着ランク（以下で規定される）を有し、オーバーポーチ材料に対する接着がわずかに存在するかまたは存在せず、１２０℃で２７ｐｓｉの負荷で、１５０％以下のサンプルクリープを有し、そしてこのフィルムを加熱して、シールを有するコンテナ中にシールし得、ここでこのシールは、液体を満たしたコンテナが１２１℃で１時間オートクレーブされた場合、インタクトなままである。

本明細書中で使用される場合、用語「インターポリマー」には、ランダムまたはブロックのいずれかのコポリマー、ターポリマーが挙げられる。

適切なエチレンとα−オレフィンとのインターポリマーは好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２によって測定された、約０．９１５ｇ／ｃｃ未満の密度を有し、そして通常、超低密度（ｖｅｒｙ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ）ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超低密度（ｕｌｔｒａ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ）エチレン（ＵＬＤＰＥ）などという。このα−オレフィンは、３〜１７個の炭素、より好ましくは４〜１２個、そして最も好ましくは４〜８個の炭素を有するべきである。本発明の好ましい形態において、このエチレンとα−オレフィンとのコポリマーは、単一部位触媒を使用して得られる。適切な単一部位触媒系は、とりわけ、米国特許第５，７８３，６３８号および同第５，２７２，２３６号において開示される触媒である。適切なエチレンとα−オレフィンとのコポリマーには、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙによってＡＦＦＩＮＩＴＹという商品名で、Ｄｕｐｏｎｔ−ＤｏｗによってＥＮＧＡＧＥという商品名で、ならびにＥｘｘｏｎによってＥＸＡＣＴおよびＰＬＡＳＴＯＭＥＲという商品名で売られている、エチレンとα−オレフィンとのコポリマーが挙げられる。

用語「低級アルキルアクリレート」とは、図解１に記載される式を有するコモノマーをいう：

このＲ基は、１〜１７個の炭素を有するアルカンをいう。従って、用語「低級アルキルアクリレート」には、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレートなどが挙げられるがこれらに限定されない。

用語「アルキル置換アルキルアクリレート」とは、図解２に記載される式を有するコモノマーをいう：

Ｒ_１およびＲ_２は、１〜１７個の炭素を有するアルカンであり、そして同じ数の炭素を有するか、または異なる数の炭素を有し得る。従って、用語「アルキル置換アルキルアクリレート」には、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルエタクリレート、エチルエタクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルエタクリレートなどが挙げられるがこれらに限定されない。

適切なプロピレン含有ポリマーには、ポリプロピレンのホモポリマー、２〜１７個の炭素を有するα−オレフィンから選択される１つ以上のコモノマーとプロピレンとのコポリマーおよびターポリマーからなる群から選択されるポリマーが挙げられる。適切なポリプロピレンコポリマーおよびターポリマーには、ランダムもしくはブロックプロピレンおよびエチレンコポリマー、またはランダムもしくはブロックプロピレン／エチレン／ブテンターポリマーが挙げられる。適切なプロピレンとα−オレフィンとのコポリマーは、Ｍｏｎｔｅｌｌによって、ＰＲＯ ＦＡＸ、ＰＲＯ ＦＡＸ ＵＬＴＲＡおよびＣＡＴＡＬＬＯＹという商品名で売られている。

本発明はまた、プロピレン含有ポリマーの混合体を、この混合体の第２の成分として使用することを意図する。本発明の好ましい形態において、この混合体は、少なくとも第１のプロピレン含有ポリマーおよび第２のプロピレン含有ポリマーを含む。この第１のプロピレン含有ポリマーおよび第２のプロピレン含有ポリマーは、上記に記載されるプロピレンホモポリマー、コポリマーおよびターポリマーから選択され得る。本発明の好ましい形態において、この第１のプロピレン含有ポリマーは、２つの方法のうちの少なくとも１つにおいて、第２のプロピレン含有ポリマーから異なる。この第１の相違は、この第１のプロピレン含有ポリマーは、第１のプロピレン含有ポリマーは好ましくは、第２のプロピレン含有ポリマーの３倍速い融解流速、そしてより好ましくは５倍高い融解流速を有するべきであることである。第２の相違は、この第１のプロピレン含有ポリマーは好ましくは、第２のプロピレン含有ポリマーの融点よりも少なくとも約５℃高い融点、そしてより好ましくは少なくとも約１０℃高い融点を有することである。この融点は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１７（Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ ｏｆ Ｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｂｙ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）に従って測定される。この第１のプロピレン含有ポリマーは、この第１の相違だけ、第２の相違だけまたは両方ともが第２のプロピレン含有ポリマーと異なり得る。

適切な環状オレフィンと架橋多環式炭化水素とのホモポリマーおよびコポリマー、ならびに、ならびにそれらのブレンドは、米国特許第５，２１８，０４９号、同第５，８５４，３４９号、同第５，８６３，９８６号、同第５，７９５，９４５号、同第５，７９２，８２４号；および欧州特許ＥＰ ０ ２９１，２０８、ＥＰ ０ ２８３，１６４、ＥＰ ０ ４９７，５６７（これらはその全体が本明細書中で参考として援用され、そして本明細書の一部分を作製する）において見出され得る。

本発明の好ましい形態において、適切な環状オレフィンモノマーは、その環内に５から約１０個の炭素を有する単環式化合物である。この環状オレフィンは、置換されるかもしくは置換されないシクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロへプテン、シクロヘプタジエン、シクロオクテン、シクロオクタジエンからなる群から選択され得る。適切な置換基には、低級アルキル、アクリレート誘導体などが挙げられる。

本発明の好ましい形態において、適切な架橋多環式炭化水素モノマーは、２つ以上の環を有し、そしてより好ましくは、少なくとも７個の炭素を含む。この環は、置換されてもいいしまたは置換されなくてもよい。適切な置換基には、低級アルキル、アリール、アラルキル、ビニル、アリルオキシ、（メタ）アクリルオキシなどが挙げられ得る。この架橋多環式炭化水素は、上記で援用された特許および特許出願において開示される炭化水素からなる群から選択される。適切な架橋多環式炭化水素含有ポリマーは、ＴｉｃｏｎａによってＴＯＰＡＳという商品名で、Ｎｉｐｐｏｎ ＺｅｏｎによってＺＥＯＮＥＸおよびＺＥＯＮＯＲという商品名で、Ｄａｉｋｙｏ Ｇｏｍｕ ＳｅｉｋｏによってＣＺ樹脂という商品名で、そしてＭｉｔｓｕｉ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙによってＡＰＥＬという商品名で売られている。

本発明の好ましい形態において、このフィルムは、以下の物理的特徴を有する：（１）ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した場合、約６０，０００ｐｓｉ未満の弾性率、（２）ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定した場合、約２５％未満の内部ヘーズ、（３）以下で規定されるように、約２よりも大きい自己接着ランキング、（４）オーバーポーチ材料に対する接着がなく、（５）１２０℃で、約２７ｐｓｉの負荷で、１５０％以下のサンプルクリープを有し、そして（６）このフィルムを加熱して、シールを有するコンテナ中にシールし得、ここでこのシールは、液体を満たしたコンテナが１２１℃で１時間オートクレーブされた場合、無傷なままである。

このフィルムはまた、流動可能な材料のコンテナを構築するのに十分に可撓性である。このフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ−８８２に従って測定した場合、約６０，０００ｐｓｉ未満の弾性率を有し、より好ましくは約４０，０００ｐｓｉ未満の弾性率、さらにより好ましくは約３０，０００ｐｓｉ未満、そして最も好ましくは約２０，０００ｐｓｉ未満の弾性率を有する。この流動可能な材料のコンテナがＩ．Ｖ．コンテナの場合、流出の際にこのコンテナをたたむ、もしくは実質的にたたむことが望ましく、そして従って、ＡＳＴＭ Ｄ−８８２に従って測定した場合、約４０，０００ｐｓｉ未満の弾性率、より好ましくは約３０，０００ｐｓｉ未満、そしてさらにより好ましくは約２０，０００ｐｓｉ未満の弾性率を有するべきである。

本発明の目的のために、自己接着が、オートクレーブの間にそれ自体に接着するフィルムの傾向として規定される。この特性は、以下の試験で決定され得る。フィルム小片は、８インチ×２インチに、機械の方向においてより大きい寸法になるように切断する。これらの小片を、２インチ長のチューブに、直径およそ０．５インチに巻く。この巻いたフィルムを、紙クリップで、１つの縁でフィルム層を一緒に加圧することによって適所に保持する。次いで、このチューブを蒸気オートクレーブ中に、１２１℃で３０分間配置する。このサンプルを、少なくとも１時間室温で冷却させる。次いでこのチューブを巻きとる。この巻きとりに対する耐性およびこのフィルムに対する相対損傷を、以下の表１に示すようにランク付けする：
表１
ランク 観察結果
１ フィルムを破壊することなく、このフィルムを巻きとり得ない。
２ このフィルムを引き剥がしにくく、そして有意な表面損傷の結果を生じる。
３ 引き剥がしに対するいくらかの抵抗と、わずかな表面損傷に気付く。
４ 表面損傷がわずかか、またはほとんどなく、わずかな引き剥がしに対する抵抗に気付く。
５ 引き剥がしに対する抵抗および表面損傷に気付かない。
ランクは、３人以上の個体によって決定され、そして平均として記録する。

オーバーポーチ材料に対する接着が、以下の定性試験によって決定される。１インチ幅のフィルム小片が、代表的なオーバーポーチバッグ（中密度または高密度のポリエチレン）中にシールされる。次いで、このオーバーポーチバッグが、実験用オートクレーブ中に、２５２°Ｆで、２４．５ｐｓｉｇゲージ圧力で１時間配置される。オートクレーブの後、このバッグが切り開かれ、そして小片が取り出される。このフィルムが、このフィルム表面上に損傷の跡を残すことなしにオーバーポーチから分離される場合、接着無し（Ｎ）のランクが与えられる。このフィルム分離が、目に見える損傷を生じる場合、ランクは、オーバーポーチに対する接着が存在することを示す（Ｙ）を与えられる。わずかな接着（Ｓ）を示すランクもまた与え得られる。

クリープ特性が、温度調節オーブン中で、１２０℃で、約５ミルから約１５ミルまでの厚さを有するフィルム小片をクランプすることによって、そして約２７ｐｓｉの圧力を生じる重さで負荷することによって、決定された。４０分間の負荷の後、このフィルム小片が取り出され、そして先に標識した１インチのギャップにおける寸法の変化が記録された。

このフィルムは、標準的な熱シール技術を使用してシールされ得る。流体コンテナ（例えば、図３に記載されるようなもの）が、中央に配置された流体チャンバを規定するために周辺端をシールすることによってこのフィルムから作製される場合、適切な熱シールが形成される。このコンテナは水で満たされ、そして標準的なオートクレーブ滅菌プロセスに供される。適切な熱シールは、オートクレーブサイクルの完了の際にインタクトなままである。

本発明のフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定した場合、約２５％未満のヘーズ、最も好ましくは、約１５％未満のヘーズを有する。本発明の目的のために、内部ヘーズは、両方のフィルム表面をイソプロピルアルコールで湿らせた場合に測定されたヘーズ値として規定される。

（ＩＩ．ポリマーおよびフィルムの処理）
本発明のフィルムを生成するために、重量フィーダーを使用して所望の混合比で、未加工の材料が押出しホッパー中に供給される。この材料は、押出しダイを使用して押出され、単層フィルムを生成する。このフィルムは、適切なエネルギー供給源で照射され、次いで流体コンテナを形成するためにシールされる。押出しの前に、ブレンドを照射に曝露することもまた意図される。この未加工の材料はまた、単一スクリュー、二重スクリューもしくは当業者に公知の他の混合方法を使用して、押出しの前に予め配合され得る。

このフィルムを照射する好ましい方法は、約１５０Ｋｅｖ〜１０Ｍｅｖ、より好ましくは２００〜３００Ｋｅｖのビームエネルギーで、ならびに約２０ｋＧｙｓから約２００ｋＧｙｓまで、およびより好ましくは約６０〜１５０ｋＧｙｓの線量で、このフィルムを電子ビームに曝露することである。あるいは、このフィルムは、当業者に公知の技術を使用して架橋され得る。工業において使用される架橋の方法には、電離放射線（ガンマ線、ベータ線、紫外線など）への曝露、ならびに化学的反応（過酸化反応および縮合反応）が挙げられる。

電子ビーム曝露中および電子ビーム曝露後の、このフィルムの酸化分解を減少または最小にするために、照射に曝露されるフィルムの周りの領域における酸素分圧を減少することが望ましい。この酸素分圧は、真空を付与することによって、もしくは加圧した窒素のような別の気体を付与することによって、またはこの目標を達成するための他の公知の技術によって、減少され得る。本発明の好ましい形態において、窒素流動の間この酸素濃度は、約１００ｐｐｍ未満、より好ましくは約４０ｐｐｍ未満である。

（ＩＩＩ．多層フィルム）
図２は、上記に記載される単層の層１２を含む多層フィルム２０の例を示す。本発明の好ましい形態において、この単層フィルムはシール層であるべきである。この多層フィルム２０は、任意の追加の層１４、または、例えば少数を挙げるとスキン層（ｓｋｉｎ ｌａｙｅｒ）、高周波感受性層、水蒸気バリア層、ガスバリア層、断片層、シール層およびコア層のような層から選択される追加の層の組合わせを含み得る。

このスキン層は、このフィルムの擦り減り耐性を増加するために添加され得る。このスキン層は、プロピレンおよびエチレンの、ホモポリマーおよびコポリマーのようなオレフィン材料であり得る。このスキン層はまた、ポリエステル、コポリエステル、ポリアミドまたはコポリアミドであり得る。用語「コポリエステル」などは、１つよりも多くのジオールおよび二塩基酸から合成されるポリエステルに適用される。本明細書中で使用される場合、コポリエステルはまた、ポリエーテルとポリエチレンテレフタレートとのコポリマーとして特徴付けられる。より好ましくは、本明細書中で使用される場合、コポリエステルは、反応物としての１，４シクロヘキサンジメタノール、１，４シクロヘキサンジカルボン酸、およびポリテトラメチレングリコールエーテル、または上記のいずれかの等価物から誘導される重合体材料として特徴付けられる。

適切な水蒸気バリアには、ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥおよびポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮなど）が挙げられるがこれらに限定されない。

適切なガスバリアは、酸素、二酸化炭素または他の気体の通過を抑制するバリアである。適切なガスバリアには、ポリエステルおよびポリアミドが挙げられるがこれらに限定されない。

照射の前に生成される断片材料は、１つ以上の層の中に組み込まれ得る。

（ＩＶ．流動可能な材料のコンテナ）
図３は、流動可能な材料のコンテナ、および特にＩ．Ｖ．コンテナ３０を示す。図４は、Ｉ．Ｖ．投与セット４０を示し、そして図５は、腹膜透析セット５０を示す。本発明はさらに、本発明の混合体からの医療用チューブの製造を意図する。チューブの放射線処理は、増加した厚さおよびチューブの円形に起因してフィルムとは異なるが、チューブはフィルムについて上記に記載した照射エネルギー範囲内で効果的に処理され得る。「流動可能な材料」によって意味されるものは、重力によって流れる材料である。従って、流動可能な材料には、液体物品および粉末または顆粒状物品などの両方が挙げられる。このコンテナ３０は、液体または顆粒状材料のような流動可能な材料を含むためのチャンバ３４を規定する周辺端に沿って位置決めおよびシールされる側壁３２を有する。ブロー成形のみまたはブロー押出しにより作製されるコンテナについて、長軸方向端がシールされる。ポートチューブ３６または複数のポートチューブが、コンテナ３０の内容物を充填および空にするために提供される。この側壁およびポートチューブは、上記に記載される単層または多層フィルムの１つから作製される。驚くべきことに、このフィルムから作製された医療用物品および上記に記載されるブレンドは、フィルムが電子ビーム放射で照射されている場合でさえ、熱シールされ得る。

熱シールは、当業者に公知である標準的熱シール技術を使用して達成され得る。

（Ｖ．二重チャンバの剥離可能なシールコンテナ）
図６は、剥離可能なシール７６によって分離される第１のチャンバ７２および第２のチャンバ７４を有する二重チャンバコンテナ７０を示す。このコンテナ側壁７５は、上記に記載されるポリマーブレンド、単層フィルムまたは多層フィルムのうちの１つから作製される。二重チャンバコンテナは、例えば後に混合するために２つの成分を別々に収容することのような多くの用途に使用され得る。この成分は、液体または粉末であり得る。この剥離可能なシールは、剥離可能なシール７６がコンテナの側壁７５に力を加えることによって破裂し得るように、シール条件を改変することによって作製され得る。代表的に、チャンバのうちの１つは、液体を含む。液体を含むチャンバにコンテナ側壁７５を圧迫することによって、この液体内容物が剥離可能なシール７６に向かって流れ、そして十分な圧力を加えることによってこのシール７６が破裂し、別々のチャンバに保存された成分が混合され得る。

図６は１つのみの剥離可能なシール７６を示すが、多くの剥離可能なシールが多くのチャンバを作製するために提供され得ることが意図される。さらに、図６は、横側の端の間を走る剥離可能なシールを示す。この剥離可能なシールは、長軸方向の端の間、または単に、チャンバを規定する恒久的な周辺の縫い目７９を横切らない領域の周りを伸長し得ることもまた意図される。

この剥離可能なシール７６は、周辺の側壁をシールすることと同時に、または恒久的な周辺のシールの作製の前もしくは後に作製され得る。この剥離可能なシール７６は、シール条件を制御することによって作製され得る。剥離可能なシールは、恒久的な周辺シールを提供するために使用されるよりも低い温度および圧力の適用で、あるいは恒久的なシールなどを提供するために使用されるシール時間を短くすることによって、作製される。この剥離可能な特徴のさらなる増強は、フィルムの表面の特徴の局所的な改変で得られ得る（コロナ処理または他の適切な処理）。

このコンテナは、超音波溶接技術、伝導熱シール技術および当該分野で周知の他の技術を使用して、シールされ得ることが意図される。

（ＶＩ．実施例）
以下の表において同定されるブレンドを、押出しプロセスを使用して単層フィルムに作製した。このフィルムを、以下の表に記載される線量で、２００Ｋｅｖから３００Ｋｅｖの加速電圧を有する電子ビーム放射に曝露した：

Ｄｏｗ Ａｆｆｉｎｉｔｙ ＰＬ １８８０は、０．９０２ｇ／ｃｃの密度を有するＵＬＤＰＥである。
ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｎｇａｇｅ ８００３は、０．８８５ｇ／ｃｃの密度を有するＵＬＤＰＥである。
Ｅｘｘｏｎ ＰＰ３０５ＧＥ１は、プロピレンのホモポリマーである（ＭＦＲ ４４０）。
Ｍｏｎｔｅｌｌ ＳＡ−８６１は、プロピレンおよびエチレンコポリマーである（ＭＦＲ ６．５）。
Ｍｏｎｔｅｌｌ ＳＡ ９８２は、プロピレンおよびエチレンコポリマーである（ＭＦＲ １００）。
「ＮＡ」は、使用不可能を意味する。

図１は、本発明の単層フィルムの横断面図である。 図２は、本発明の多層フィルムの横断面図である。 図３は、本発明のフィルムから作製された材料コンテナである。 図４は、Ｉ．Ｖ．流体投与セットである。 図５は、腹膜透析コンテナおよびチュービングセットである。 図６は、チャンバを分離する剥離可能なシールを有する、二重チャンババッグである。

Claims (1)

1. 明細書に記載の多層フィルム。