JP2009502571A

JP2009502571A - 多層容器および製造方法

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Publication number: JP2009502571A
Application number: JP2008523925A
Authority: JP
Inventors: タサダックフセイン; ピータージェイドラフォン; ビリージェイヘッサー
Original assignee: レクサムヘルスケアパッケイジングインコーポレイテッド
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2009-01-29
Also published as: BRPI0614486A2; NO20081039L; US20070026173A1; CN101228029A; EP1912791A1; WO2007015750A1; CA2629741A1

Abstract

ブロー成形プラスチック容器（１０）は、少なくとも３つの連続的な層Ａ、Ｂ、およびＣを有する多層側壁（１２）を含む。層ＡおよびＣは、同一のプラスチック組成物のものであり、層Ｂと異なる組成物のものである。本開示の例示的実施形態では、（１）層ＡおよびＣは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、アクリロニトリル、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、層Ｂは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリカーボネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、（２）層ＡおよびＣは、ポリカーボネート、アクリロニトリル、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、層Ｂは、ナイロン、ポリカーボネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、（３）層ＡおよびＣは、アクリロニトリル組成物のものであり、層Ｂは、エチレンビニルアルコールのものである。
【選択図】図１

Description

本開示は、製薬産業での使用に特定用途を有する多層プラスチック容器の製造に関する。

製薬産業のための容器あるいはバイアルは、典型的にはガラス構造物のものであり、該ガラス構造物は、高い透明性、水分および酸素透過抵抗、滅菌およびレトルト用途のための耐熱性、および耐薬品性を提供する。しかしながら、ガラス容器は、非常に破損しやすい。ガラス容器の利点を有し、且つ加えて、破損しやすさが著しく減じられたものである、製薬産業のための多層プラスチック容器を提供することが提案されてきた。そのような多層プラスチック容器は、３層構造のものであり、ポリカーボネートの内側および外側層とナイロンの中間バリア層、ポリカーボネートあるいはポリエチレンの内側および外側層と環状オレフィンコポリマーの中間バリア層、および環状オレフィンコポリマーの内側および外側層とナイロンの中間バリア層からなる。

本開示は、互いに別々に、あるいは組み合わせて実施することができる、多数の態様を具体化する。

本開示によるブロー成形プラスチック容器は、少なくとも３つの連続的な層Ａ、Ｂ、およびＣを有する多層側壁を含む。層ＡおよびＣは、同一のプラスチック組成物のものであり、層Ｂと異なる組成物のものである。本開示の１つの態様による層ＡおよびＣは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、アクリロニトリル（すなわち、アクリロニトリル主体の材料）、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、層Ｂは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリカーボネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものである。本開示の他の態様によれば、層ＡおよびＣは、ポリカーボネート、アクリロニトリル、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、層Ｂは、ナイロン、ポリカーボネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものである。本開示の第３の態様によれば、層ＡおよびＣは、アクリロニトリル組成物のものであり、層Ｂは、エチレンビニルアルコール組成物のものである。

本開示の更なる態様によれば、容器層のためのプラスチック材料は、それぞれの押出機を通して成形システムに送られる。押出し工程中、層材料の酸化を防止するために、不活性ガスが、少なくとも層Ｂに関連する押出機に送られる。本開示の他の態様によれば、容器は、プレフォームからブロー成形され、プレフォームとは無関係に熱がブロー金型に加えられる。この特徴は、容器特性の高い制御を提供する。ブロー成形作業中、圧力下のガスが、プレフォームに加えられ、好ましくは、ガスは、調節されて、容器特性を更に高める。

本開示は、付加的な目的、特徴、利点および態様と一緒に、以下の記載、添付した特許請求の範囲、および添付図面から最も良く理解されるであろう。

図１は、本開示の例示的実施態様による容器１０を示す。容器１０の図示した形状は、例示にすぎない。少なくとも容器側壁１２は、多層構造のものである。１つのそのような構造を図２に示し、３つの連続的な層Ａ、ＢおよびＣを含む。この実施形態の層Ａは、容器あるいは内部に関して最も内側の層であり、層Ｃは最も外側の層である。層ＡおよびＣは、第１の側壁支持を提供する構造層あるいはマトリックス層である。層Ｂ、即ち中間層は、容器側壁を通して容器の中への、および容器の外からの水分および／またはガスの移動を防止するバリア樹脂材料あるいは材料混合物のものである。層は、図２（あるいは図３）に縮尺通りに図示されていない。バリア層Ｂは、好ましくは、容器側壁１２の長さ全体に延び、好ましくは、容器底全体に延びるが、容器のネック口部の中へおよび／またはネック口部を通して延びてもよいし、延びなくてもよい。

図３は、図２の３層構造の変形例として５層を示す。再び追加の連続的な層ＤおよびＥとともに３つの連続的な層Ａ、Ｂ、Ｃがある。本実施形態では、層Ａは、最も内側の層であり、層Ｅは、最も外側の層であり、層Ｃは、中央の層であり、層ＢおよびＤは、中間の層である。層Ｂは、バリア材料のものであり、層Ａ、Ｃ、Ｅは、構造物あるいはマトリックス樹脂構造物のものである。層Ｄは、バリア材料のものであるのがよく、あるいは、例えば、粉砕再生材料あるいは使用済みの樹脂構造物のものであってもよい。他の多層構造が想像され、唯一の要求は、（少なくとも）３つの連続的な層Ａ、Ｂ、およびＣがあることである。

本開示の各実施形態では、層ＡおよびＣは、同一のプラスチック組成物のものであり、層Ｂと異なるプラスチック組成物のものである。本開示の一実施形態では、層ＡおよびＣは、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、およびアクリロニトリルからなる群より選択される組成物のものであり、層Ｂは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、およびポリカーボネート（ＰＣ）からなる群より選択される組成物のものである。（層Ｂは、層ＡおよびＣと異なる組成物のものであるので、もし層ＡおよびＣが例えば、環状オレフィンコポリマーのものであるならば、層Ｂはこの例ではポリカーボネート組成物のものでなければならないことが理解されるであろう。）本開示の他の態様では、層ＡおよびＣは、ポリカーボネートおよびアクリロニトリルからなる群より選択される組成物のものであり、層Ｂは、ナイロンおよびポリカーボネートからなる群より選択される組成物のものである。本開示の第３の態様では、層ＡおよびＣは、アクリロニトリル組成物のものであり、層Ｂは、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）組成物のものである。これらの実施形態の全ては、高い透明性、水分および酸素透過抵抗、滅菌およびレトルト適用のための耐熱性、耐薬品（例えば、油および脂質）性、ガンマ線抵抗、破損抵抗などのような、容器の所望特性の１つ以上を提供する。

本開示の容器を、射出ブロー成形、再熱ブロー成形、押出しブロー成形、射出成形、熱成形、および圧縮成形を含むがこれらに限定されない、いかなる適当な成形作業で製造することができる。ブロー成形工程が好ましく、該工程は、射出成形によるか、圧縮成形によるか、あるいは押出しによるかで、プレフォームの形成と、プレフォームをブロー金型内でブロー成形することを含む。射出ブロー成形では、材料は金型の中に連続的に、あるいは同時に射出されて、多層を有するプレフォームを形成する。典型的な射出ブロー成形作業は、米国特許第３，７０７，５９１号に示される。射出ブロー成形工程で多層プレフォームを得るための、プラスチック材料の連続的な射出は、米国特許第４，４１３，９７４号および４，９９０，３０１号に示される。例えば、米国特許第５，０９８，２７４号に示されるように、好ましくは、製造を促進するために、および／または関連した材料のあらかじめ測定された量を提供するために、プラスチック押出機と射出金型との間のバッファとして発射ポットを用いる。例示的な押出しブロー成形工程は、米国特許第３，０３１，７１８号、第３，１１４，５９４号、第３，４０９，７１０号、及び第５，１８８，８４９号に示される。例示的な再熱ブロー成形工程は、米国特許第４，５５０，０４３号、第４，９９０，３０１号、及び米国特許出願公開第２００４／００９１６５２号に示される。

図４は、本開示の他の態様によるモールドシステムの概略図である。層ＡおよびＣのための樹脂は、押出機１４を通して、成形システム１６に送られ、該成形システム１６は、いかなる適当なタイプのものであってもよい。同様に、層Ｂのための樹脂は、押出機１８を通して、成形システム１６に送られる。不活性ガスが、一方のあるいは両方の押出機に送られ、酸化を軽減あるいは回避する感熱材料になる。より詳細には、不活性ガスは、プラスチック材料が押出機の中を流れるときにプラスチック材料の酸化を減じる、あるいは防止するために、適当なガス源から、少なくともバリア樹脂層Ｂのための押出機１８に、好ましくは、両方の押出機１４、１８に送られる。バリア樹脂材料は、しばしば非常に酸化を受けやすく、これは、材料のバリア特性の効果を減じるので、この特徴は、押出機１８の中を流れるバリア樹脂材料と関連して特に有利である。

図５は、特にブロー成形容器に適用された本開示の更なる態様を示す。ブロー金型２０は、一緒になってブロー金型キャビティ２６を形成する、一対の向かい合った金型セクション２２、２４を含む。予熱されたプレフォーム２８が、金型２０内に配置され、空気あるいは他の適当なガスがプレフォーム２８の内部に加えられて、プレフォームがキャビティ２６の領域にブロー成形される。（射出ブロー成形作業あるいは再熱ブロー成形作業のためのプレフォームを例示として示す。）伸縮ロッドなどを加圧ブローガスと組み合わせて用いてもよいし、用いなくてもよい。本開示の他の態様によれば、適当なヒーター３０から熱を金型セクション２２、２４に、すなわち、プレフォーム２８の熱と無関係に加える。ヒーター３０は、電気ヒーターあるいは加熱流体（ガスあるいは液体）を金型セクションに加えるための手段のような、いかなる適当なタイプのものであってもよい。例えば、ブロー金型の温度は、ブロー金型の中を循環する流体を調節することによって所望のレベルに維持することができる。ブロー成形作業の前の、および／または間の、金型セクションへの熱の付与は、作業中金型セクションから熱を取り出す通常の手順と対照的である。金型セクションへの熱の付与は、金型成形応力を減じるのを助け、ブロー成形容器の表面仕上げおよび衝撃強さを改善することが分かった。

図５は、また、本開示の他の態様を示し、ブローガス（空気のような）が、プレフォーム２８への付与の前に、コンディショナー３２を通して送られる。ブローガスの調節は、ブロー成形容器の特性を改善する。例えば、ブローエアの加熱は、モールド成形応力を減じ、表面特性を改善し、およびモールド成形容器の落下衝撃強さを改善する。これは、後のモールド成形応力緩和作業のいかなる必要をも減じ、あるいは除去する。モールド成形応力は、エンジニアリング材料、例えば、環状オレフィンポリマーおよびコポリマーと関連して特に心配事である。これらの応力は、ある化学物質、極低温もしくは高い温度、あるいはガンマ線に曝されたとき、容器の細かなひびあるいはクラックを引き起こすことがある。

かくして、製薬産業への特定用途を有するブロー成形プラスチック容器、およびそのような容器を形成する方法を開示した。本開示を、いくつかの例示的実施形態および実施に関連して提示し、付加的な変形および変更を議論した。その他の変更および変形が、前記記載を考慮して、当業者の頭に容易に浮かぶであろう。本開示は、全てのそのような変形および変更を、添付特許請求の範囲の精神および広い範囲の内であるように、含むものである。

本開示の例示的実施形態による容器の側面図である。領域２内の図１の部分の断片的な断面図である。図２の実施形態の変形を示す断片的な断面図である。本開示の１つの態様による容器を形成するためのシステムの概略図である。本開示の他の態様によるブローモールドシステムの概略図である。

Claims

少なくとも３つの連続的な層Ａ、Ｂ、およびＣを有する多層側壁（１２）を含むブロー成形プラスチック容器であって、
前記層ＡおよびＣは、同一のプラスチック組成物のものであり、且つ前記層Ｂと異なる組成物のものであり、
前記層ＡおよびＣは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、アクリロニトリル、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、
前記層Ｂは、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリカーボネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものである、
ことを特徴とするブロー成形プラスチック容器。
少なくとも３つの連続的な層Ａ、Ｂ、およびＣを有する多層側壁（１２）を含むブロー成形プラスチック容器であって、
前記層ＡおよびＣは、同一のプラスチック組成物のものであり、且つ前記層Ｂと異なる組成物のものであり、
前記層ＡおよびＣは、ポリカーボネート、アクリロニトリル、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものであり、
前記層Ｂは、ナイロン、ポリカーボネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される組成物のものである、
ことを特徴とするブロー成形プラスチック容器。
少なくとも３つの連続的な層Ａ、Ｂ、およびＣを有する多層側壁（１２）を含むブロー成形プラスチック容器であって、
前記層ＡおよびＣは、同一のプラスチック組成物のものであり、且つ前記層Ｂと異なる組成物のものであり、
前記層ＡおよびＣは、アクリロニトリル組成物のものであり、前記層Ｂは、エチレンビニルアルコール組成物のものである、
ことを特徴とするブロー成形プラスチック容器。
（ａ）少なくとも２つのプラスチック材料（Ａ、Ｂ）を関連した押出機（１４、１８）に送るステップと、
（ｂ）それぞれが前記少なくとも２つのプラスチック材料からなる少なくとも２つの層を有するプレフォーム（２８）を形成するステップと、
（ｃ）前記プレフォームをブロー成形してプラスチック容器（１０）にするステップと、を含む、多層プラスチック容器を製造する方法であって、
前記ステップ（ａ）は、前記少なくとも１つの押出機内のプラスチック材料の酸化を防ぐために、前記押出機の少なくとも１つに不活性ガスを送るステップを含む、
ことを特徴とする多層プラスチック容器を製造する方法。
前記ステップ（ｃ）は、前記プレフォームをブロー金型（２０）内でブロー成形することによって行なわれ、
前記プレフォームと無関係に、熱を前記ブロー金型に加える、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記ステップ（ｃ）は、圧力下のガスをプレフォームに加えることによって行なわれ、
ガスを、プレフォームに送る前に調節する、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
（ａ）少なくとも２つのプラスチック材料（Ａ、Ｂ）を関連した押出機（１４、１８）に送るステップと、
（ｂ）それぞれが前記少なくとも２つのプラスチック材料からなる少なくとも２つの層を有するプレフォーム（２８）を形成するステップと、
（ｃ）プレフォームをブロー成形してプラスチック容器（１０）にするステップと、を含む、多層プラスチック容器を製造する方法であって、
前記ステップ（ａ）は、バリア樹脂（Ｂ）を前記押出機の１つ（１８）に送るステップと、前記バリア樹脂の酸化を防ぐために、不活性ガスを前記１つの押出機に送るステップと、を含む、
ことを特徴とする多層プラスチック容器を製造する方法。
（ａ）少なくとも２つのプラスチック材料（Ａ、Ｂ）を関連した押出機（１４、１８）に送るステップと、
（ｂ）プラスチック材料を金型（１６）の中に射出して、少なくとも２つの層を有するプレフォーム（２８）を形成するステップと、
（ｃ）前記プレフォームをブロー成形してプラスチック容器（１０）にするステップと、を含む、多層プラスチック容器を製造する方法であって、
前記ステップ（ａ）は、前記少なくとも１つの押出機内のプラスチック材料の酸化を防ぐために、不活性ガスを前記少なくとも１つの押出機に送るステップを含む、
ことを特徴とする多層プラスチック容器を製造する方法。
（ａ）少なくとも２つのプラスチック材料（Ａ、Ｂ）を関連した押出機（１４、１８）に送るステップと、
（ｂ）それぞれが前記少なくとも２つのプラスチック材料からなる少なくとも２つの層を有するプレフォーム（２８）を形成するステップと、
（ｃ）前記プレフォームをブロー金型（２０）内でブロー成形してプラスチック容器（１０）にするステップと、を含む、多層プラスチック容器を製造する方法であって、
前記プレフォームと無関係に熱を前記ブロー金型に加える、
ことを特徴とする多層プラスチック容器を製造する方法。