JP2007526935A - 熱可塑性エラストマーを含むシンジオタクチックポリプロピレン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
いくつかの利点を有するにもかかわらず、このタイプのポリマーはある種の不都合、例えばその熱安定性を改善する目的のためにそこへ大量の安定剤を導入する、又は十分な柔軟性を得る目的のためにそこへ大量の可塑剤を導入する必要性を有する。従って、塩素化ポリマーがない医療用途のための物品の市場需要がある。
“従来の”i-PPに代わりs-PPを用いることの別の利点は、より低い温度で溶接を可能にするそのより低い融点(165℃に対して130℃)であり、これはさらに121℃の標準的な温度における蒸気滅菌を可能にする。
従って、本発明は、SI及びs-PPを含むポリマー組成物に関する。
そのようなSI樹脂の他の例は、スチレン-イソプレン-ブタジエン-スチレン樹脂(SIBS)である。良好な結果を与えるそのような樹脂の例は、商品名KRATON"G-1730、RP-6924及びRP-6917で商品化されているものである。これらの樹脂は、全体的又はほぼ全体的に水素化されている(すなわち、それらは残された0.2質量%よりも少ない不飽和を有する)。
さらに、用いられるs-PPのメルトフローインデックスは、有利には12g/10分よりも少なく、好ましくは10g/10分よりも少なく、及び最も好ましくは8g/10分よりも少ない(ASTM Standard D1238に従って測定、エチレンのポリマー及びブテンのコポリマーでは条件190℃/2.16kg下、及びプロピレンのポリマー及びブテンのホモポリマーでは条件230℃/2.16kg下)。
本発明の組成物では、s-PPが、一般的に30%以上、又はさらに40%以上の量(混合物の全質量と比較した質量)で存在する。他方、混合物のSVIS含有率は、一般的に5%以上、又はさらに10%以上である。一般的に、s-PPは95%以下、又はさらに90%以下の量で存在し、他方で、SVISは一般的に70%以下、又はさらに60%以下の量で存在する。
好ましくは、本発明は、上記組成物を含む少なくとも1種の層を含むフィルム又はチューブに関する。
“チューブ”という用語は、一般的に200μm以上、好ましくは500μm以上の肉厚を有する管状構造を意味するのに用いられる。実際には、この厚みはしばしば2500μmよりも低い。そのようなチューブは、医療包装ユニット(例えば容器、ポーチ、バッグなど)のための出入口部材として用いることができる。
一つの実施態様では、該フィルムはバリア層として、熱可塑性又はエラストマー、又はそれらの混合物となり得る環状オレフィン樹脂(COP)を含む層を含む。これは、アルコール、酸及び水(又は蒸気)の移入に対して、より優れたバリア特性を得るのを可能にする。
これは最終的に直鎖でもよい側鎖を有しており:
R1、R2(=CxHy+1、x,y=0,1,2, ...)
又はジシクロペンタジエンにおけるような環状である(実際は、シクロペンタジエン側鎖を有するノルボルネンである):
少なくとも2種のC2〜C10アルケンからなるオレフィンコポリマーであって、少なくとも60質量%のエチレン及び/又はプロピレン及び/又はブテンを含むが、90質量%よりも多くの同じコモノマーは含まないもの、又は
エチレン及び/又はプロピレン及び/又はブテン、及び好ましくはC5〜C10のオレフィン[例えば、線形的に低密度なポリエチレン(LLDPE)、非常に低密度なポリエチレン(VLDPE)又は極端に低密度なポリエチレン(ULDPE)を有するような量のエチレン及び1-オクテンのコポリマー]から選択される10〜40質量%の1種以上の異なるコモノマー、及びカルボン酸又はエステル基、例えばビニルアセテート、メチル、エチル又はブチルアクリレート及びメチルメタクリレート、又は一酸化炭素を含むオレフィンコポリマー、又は
スチレン及び1種以上のオレフィン(例えば、スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)又はスチレン-エチレン-プロピレン-スチレンタイプ(SEPS)などのコポリマー)のブロックを有するエラストマーコポリマー又はターポリマー、又は
高度に分枝されているホモポリマー[例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)又は中密度ポリエチレン(MDPE)]又は
パラフィン又はパラフィンオイルのような水素化されている炭化水素、
から選択される。
COP樹脂は、接触する又は処理するときなどの低い量でさえ油を差すことに敏感であるため、本発明のこの好ましい実施態様の層を含むCOPは、有利には2種の他の層間に含まれる内部層である。これらの層の一つは、層を含むSI及びs-PPでもよい。
上記の密閉層、バリア層及び外部層以外に、本発明のフィルム/チューブは、密閉層及び外部層の間の融点を有し、且つ類似のポリマー(SI樹脂、s-PP、他のPP樹脂、エラストマーなどの1種以上から選択される)少なくとも1種の追加の内部層を含み得る。例えば、経済的観点から有益であり、上記フィルム/チューブにおける内部層としてスクラップ(すなわち、本発明のフィルム/チューブの製造廃棄物)製の層を含み得る。層がいくつであっても、一般的には構造内に融点勺配を有するのが興味深く、最も低い融点を有する層が密閉層である。
メタロセン触媒技術によって得られたPO樹脂の選択は、全構造の純度(抽出可能な残渣及び触媒残渣の含有率)を改善する。これらのメタロセンPP樹脂は、好ましくはs-PP及び/又はi-PPである。
本発明のフィルムは、ブロッキングを防ぐための任意の周知な技術によって、全体的又は部分的(部分的とはある領域を意味する)に装飾され得る(すなわち、浮き彫りのパターンを有し得る)。
好ましくは、このバッグは少なくとも1種の持続性外部シール及び少なくとも1種の剥離可能シールを含むマルチチャンバーバッグである。持続性シールによって意味されるのは、容易に手作業で剥離することができず、且つ一般的に少なくとも2000N/m(ASTM/ISO °F88による)、又はさらに少なくとも3000N/mの剥離強度を示すシールであり、一方で剥離可能シールは、手作業で剥離するのが容易であり、且つ一般的に2000N/mよりも少ない剥離強度を示すシールである。所定の構造を有する持続性及び剥離可能シールをそれぞれ得るための最適温度、圧力及び溶接時間範囲は、いくつかの実験を用い、当業者によって非常に容易に決定することができる。一般的に、持続性及び剥離可能シールは、高温ガス又は高温工具溶接を用いて製造され、後者が好ましい。
最後に、本発明のポリマー組成物は、有利に射出成形品に用いることもできる。すなわち、上記フィルム及びバッグの大部分の適用領域では、後者はある種の装置(例えば灌流又は透析装置)に接続され、及びしばしば一般的に射出成形によって製造される接続部品を用いて、この接続を行うことが必要である。同様のポリマー成分の完全なシステムを有するため、及び前述したそれらの利点の利益のために、これらの射出成形品は、有利には上記のように同様のポリマー組成物を含む。
s-PPは、ASTM D 1238によりMFI 2であるTotalpetrochemicalsからのグレード1251であり、メタロセン触媒を用いて製造される。
水素化SIブロックコポリマーは、KurarayからのグレードHybrar 7125である。
EVA1は、約3であるMFIを有し、約18質量%VAである。
EVA2は、ASTM D1238により、190℃、2.16kgでMFI 2を有し、18%VAである。
EMAは、ASTM D1238により、190℃、2.16kgでMFI 0.3である16%MAを有する。
i-PP1は、BorealisからのグレードHD601CFである。
i-PP2は、約5.6のMFIを有し、メタロセン触媒を用いて製造される。
i-PP3は、ASTM D 1238により5のMFIを有する。
i-PP4は、約2のMFIを有する。
i-PPE1ランダム可動性コポリマーは、BorealisからのグレードSD233CFである。
i-PPE2ランダム可動性コポリマーエラストマーは、ExxonmobileからのグレードVistamaxx 0 1100であり、メタロセン触媒を用いて製造される。
i-PPE3ランダム可動性コポリマーエラストマーは、DowからのグレードVersify 2300である。
i-PPコポリマーは、BorealisからのグレードRD208CFである。
COP1は、30のMFIを有する(ISO 1133、260℃、2,16kg)。
COP2は、13のMFIを有する(ISO 1133、260℃、2,16kg)。
COP3は、少なくとも80質量%のエチレンを有する。
フィルムは、共押出し(平らな型及び供給ブロック)によって製造し、各層はそれ自体で独立した単軸押出機(直径60及び45mm、25Dのバレルの長さ)を有した。型、供給ブロック及びアダプターにセットする際の温度は、約210℃とした。シリンダーにセットする際の温度は、用いられるポリマーに依存して150〜210℃である。単層チューブは45mmの単軸押出機を用いて製造した。チューブは環状の型を用いて製造した。押出し温度は約210℃とした。バッグは、これらのフィルムとチューブとの高温工具溶接により、以下の条件下:温度は120〜150℃、圧力は6bar、溶接時間は外周溶接では1.4秒で製造した。チューブは80℃で予熱した。蒸気滅菌は、適用可能なUSP及び/又はEPガイドラインに記載のように、スチームオートクレーブを用いて121℃で30分間行った。
以下の層を含む多層フィルムを共押出しした:50質量%のi-PPIと50質量%のi-PP2との混合物を含む層A(外部層40ミクロン)、i-PP75質量%のランダム可動性i-PPEIコポリマー及び25質量%のi-PP2からなる層B(中間層110ミクロン)、及びi-PPコポリマー75質量%、SEBS 25質量%からなる層C(密閉層40ミクロン)。フィルムの全厚みは190ミクロンであった。このフィルムのバッグは、148℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは23%であった。
以下の層を含む多層フィルムを共押出しした:
層A(外部層):90質量%のi-PPI及び10質量%のSEBSの混合物。
層B1:i-PP3(100質量%)
層B2:75質量%のi-PP3及び25質量%のSEBSから製造される混合物。
層C(密閉層):75質量%のi-PP3及び22質量%のSEBS及び2質量%のEVA1及び1質量%のEMAから製造される混合物。
フィルムの全厚みは200ミクロン、層B1は40ミクロンであった。滅菌後の曇りは26%であった。
以下の層を含む多層フィルムを共押出しした。100質量%のi-PP1を含む層A(外部層40ミクロン)。50質量%のランダム可動性i-PPE1コポリマー及び50質量%のi-PP4からなる層B(密閉層)。
フィルムの全厚みは200ミクロンであった。このフィルムのバッグは、148℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは30%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを、共押出しした。50質量%のi-PPIと50質量%のi-PP2との混合物を含む層A(外部層40ミクロン)。75質量%のランダム可動性i-PPEIコポリマー及び50質量%のi-PP2からなる層B(中間層110ミクロン)。s-PP75質量%、水素化SIブロックコポリマー25質量%の混合物からなる層C(密閉層40ミクロン)。フィルムの全厚みは190ミクロンであった。このフィルムのバッグは、135℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは14%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした:
層A(外部層):90質量%のi-PPI及び10質量%のSEBSの混合物。
層B1:i-PP3(100質量%)
層B2:75質量%のs-PP及び25質量%の水素化SIブロックコポリマーから製造される混合物。
層C(密閉層):75質量%のs-PP3及び22質量%の水素化SIブロックコポリマー及び2質量%のEVA1及び1質量%のEMAから製造される混合物。
フィルムの全厚みは200ミクロン、層A及び層B1は共に40ミクロンであった。滅菌後のその曇りは5%であった。このフィルムのバッグは、135℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした:
層A(外部層):90質量%のi-PPI及び10質量%のSEBSの混合物。
層B1:45質量%のCOP1及び40質量%のCOP2及び15質量%のs-PPの混合物。
層B2:75質量%のs-PP及び25質量%の水素化SIブロックコポリマーから製造される混合物。
層C(密閉層):75質量%のs-PP3及び22質量%の水素化SIブロックコポリマー及び2質量%のEVA1及び1質量%のEMAから製造される混合物。
フィルムの全厚みは200ミクロン、層A及び層B1は共に40ミクロンであった。滅菌後のその曇りは6%であった。このフィルムのバッグは、135℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。100質量%のi-PP1を含む層A(外部層40ミクロン)。50質量%のs-PP及び50質量%の水素化SIブロックコポリマーの混合物からなる層B。50質量%のランダム可動性i-PPE1コポリマー及び50質量%のi-PP4からなる層C(密閉層)。フィルムの全厚みは200ミクロンであった。このフィルムのバッグは、148℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは25%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。100質量%のi-PPIを含む層A(外部層40ミクロン)。50質量%のs-PP及び50質量%の水素化SIブロックコポリマーの混合物からなる層B。50質量%のランダム可動性i-PPE2コポリマー及び50質量%のi-PP4からなる層C(密閉層)。フィルムの全厚みは200ミクロンであった。このフィルムのバッグは、148℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは15%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。100質量%のi-PPIを含む層A(外部層40ミクロン)。50質量%のs-PP及び50質量%の水素化SIブロックコポリマーの混合物からなる層B。50質量%のランダム可動性i-PPE3コポリマー及び50質量%のi-PP4からなる層C(密閉層)。フィルムの全厚みは200ミクロンであった。このフィルムのバッグは、148℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは19%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。100質量%のi-PPIを含む層A(外部層40ミクロン)。25質量%のs-PP及び25質量%の水素化SIブロックコポリマー、25質量%のランダム可動性i-PPE2コポリマー及び25質量%のi-PP4の混合物からなる層B。70質量%のランダム可動性i-PPE2コポリマー及び30質量%のi-PP4からなる層C(密閉層)。フィルムの全厚みは200ミクロンであった。このフィルムのバッグは、142℃の溶接温度で持続性外周シールを示した。蒸気による滅菌後のフィルムの曇りは19%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。50%のi-PP1と50%のi-PPとの混合物を含む層A(外部層40ミクロン)。層B:75質量%のi-PPE1及び25質量%の水素化SIブロックコポリマー。層C:W003/097739に記載のように、85質量%のCOP3及び15質量%のs-PPからなる混合物を含む。滅菌後の曇りは17%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。50%のi-PPIと50%のi-PPとの混合物を含む層A(外部層40ミクロン)。層B:25質量%のs-PP及び25質量%の水素化SIブロックコポリマー、25質量%のランダム可動性i-PPE2コポリマー及び25質量%のi-PP4の混合物からなる層B。層C:W003/097739に記載のように、85質量%のCOP3及び15質量%のs-PPからなる混合物を含む。滅菌後の曇りは6%であった。
以下の層を含む本発明のフィルムを共押出しした。50%のi-PP1と50%のi-PPとの混合物を含む層A(外部層40ミクロン)。層B:75質量%のs-PP及び25質量%の水素化SIブロックコポリマーの混合物からなる層B。層C:COP3を含む。滅菌前の曇りは4%であった。
Claims (10)
- スチレン及びイソプレン及び/又はビニルイソプレン単位を含む熱可塑性エラストマー(SI)及びシンジオタクチックポリプロピレン(s-PP)を含む、ポリマー組成物。
- SIが少なくとも部分的に水素化されている、請求項1記載のポリマー組成物。
- 少なくとも1種の層が請求項1又は2記載のポリマー組成物を含む、多層構造。
- 多層フィルム又はチューブであり、且つ請求項1又は2記載のポリマー組成物を含む層が密閉層である、請求項3記載の多層構造。
- 密閉層がさらにEVA及び/又はEMAを含む、請求項4記載のフィルム又はチューブ。
- EVOH(エチレンビニルアルコールコポリマー)、PA(ポリアミド)、ポリエステル、LCP(液体結晶ポリマー)又はそれらの混合物、又は環状オレフィンポリマー(COP)などの樹脂を含む、少なくとも1種のバリア層を有する、請求項4又は5記載のフィルム又はチューブ。
- 熱可塑性ポリエステルエラストマー(TPE)及び/又はPEBA(ポリエステルブロックポリアミド)を含む外部層を有する、請求項4〜6のいずれか1項に記載のフィルム又はチューブ。
- 主に40質量%よりも多いメタロセン技術PO(ポリオレフィン)樹脂を含み、該樹脂は少なくとも30質量%がPP(ポリプロピレン)樹脂である、請求項4〜7のいずれか1項に記載のフィルム又はチューブ。
- 請求項3〜8のいずれか1項に記載のフィルムを溶接することによって製造される、バッグ。
- 請求項1又は2記載のポリマー組成物を含む、射出成形品。
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