JP2010064438A - 多層フィルム及び多層フィルムを用いた薬剤容器 - Google Patents

Abstract

【課題】層間接着性、柔軟性及び耐熱性に優れ、かつ薬剤吸着抑制効果を有する、医療用材料としての安全性に優れた多層フィルムと、該多層フィルムを用いた薬剤容器を目的とする。
【解決手段】本発明の多層フィルムは、バリア層と接着層と表面層とがこの順に積層し、バリア層と接着層とが密着しており、バリア層が、環状オレフィン系樹脂６０〜９５質量％と熱可塑性エラストマー５〜４０質量％とを含む、厚さ１０〜８０μｍの層であり、接着層が、熱可塑性エラストマー５０〜９５質量％とポリプロピレン系樹脂５〜５０質量％とを含む、厚さ１０〜３００μｍの層であり、表面層が、融点が１３０℃以上のポリプロピレン系樹脂からなる、厚さ５〜８０μｍの層であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、多層フィルム及び多層フィルムを用いた薬剤容器に関する。

医療分野で用いる薬剤容器には、従来ガラス瓶やアンプルが用いられてきた。しかし、近年では薬剤容器の軽量化、取扱性の向上を目的として、医薬的に許容されたプラスチックからなる袋状の薬剤容器が用いられている。医薬的に許容されたプラスチックとしては、ポリエチレンやポリプロピレン等が知られている。
しかし、ポリエチレンやポリプロピレンは水蒸気バリア性に乏しく、容器内の水分が外部に揮散し、薬液が減少する可能性が示唆されている。更にある種の薬剤は、ポリエチレンやポリプロピレンに吸着されやすく、薬剤容器に保存されている薬剤の濃度低下が問題となっている。

この問題を解決するために、特許文献１には、内側から環状オレフィン系樹脂層、ポリオレフィン系樹脂層を積層した多層フィルムを用いて製造した薬剤容器が開示されている。環状オレフィン系樹脂は、耐熱性、耐滅菌性、耐薬品性、水蒸気バリア性等に優れており更には薬剤吸着抑制効果を有しており、薬剤容器を形成する多層フィルムでの使用が注目されている。
しかしながら、環状オレフィン系樹脂は他の樹脂との相溶性、接着性に乏しく、多層フィルムを成形した際に層間剥離が生じ易いという問題がある。このような層間接着性に乏しい多層フィルムを用いた薬剤容器は、高温、高圧下で行われる滅菌操作によって、容器の変形や液漏れ等を起こす可能性もある。
よって、環状オレフィン系樹脂からなる層と他の樹脂からなる層との層間接着性の向上が望まれている。

環状オレフィン系樹脂からなる層と他の樹脂からなる層との層間接着性を鑑み、特許文献２には、環状オレフィン系樹脂からなる層にエチレン‐αオレフィン共重合体を配合する方法が開示されている。
特許文献２で示される多層フィルムは内側から、エチレン‐αオレフィン共重合体層、環状オレフィン系樹脂にエチレン‐αオレフィン共重合体を配合した層、エチレン‐αオレフィン共重合体層を順に積層している。ここでは、各層に環状オレフィン系樹脂と相溶性の良好なエチレン‐αオレフィン共重合体を含有させることで、各層間の層間接着性を向上させている。
特開２００５−２５４５０８号公報 特表２００５−５２５９５２号公報

しかしながら、エチレン‐αオレフィン共重合体は環状オレフィン系樹脂と比べて薬剤吸収抑制効果が劣っているという問題がある。従って、この多層フィルムを用いて薬剤容器を製造した場合、最内層のエチレン‐αオレフィン共重合体層が薬液に触れるので、薬剤の濃度低下の可能性がある。
また、環状オレフィン系樹脂には硬くて脆いという性質がある。しかしながら、エチレン‐αオレフィン共重合体は環状オレフィン系樹脂に柔軟性を付与できるものではなく、多層フィルム化した際、薬剤容器としての柔軟性に乏しいため落袋強度が得にくい等の問題がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、層間接着性、柔軟性及び耐熱性に優れ、かつ薬剤吸着抑制効果を有する、医療用材料としての安全性に優れた多層フィルムと、該多層フィルムを用いた薬剤容器を目的とする。

本発明の多層フィルムは、バリア層と接着層と表面層とがこの順に積層し、バリア層と接着層とが密着しており、バリア層が、環状オレフィン系樹脂６０〜９５質量％と熱可塑性エラストマー５〜４０質量％とを含む、厚さ１０〜８０μｍの層であり、接着層が、熱可塑性エラストマー５０〜９５質量％とポリプロピレン系樹脂５〜５０質量％とを含む、厚さ１０〜３００μｍの層であり、表面層が、融点が１３０℃以上のポリプロピレン系樹脂からなる、厚さ５〜８０μｍの層であることを特徴とする。

本発明の薬剤容器は、前記バリア層が最内面となるように、前記多層フィルムを用いて形成されたものである。

本発明によれば、層間接着性、柔軟性及び耐熱性に優れ、かつ薬剤吸着抑制効果を有する、医療用材料としての安全性に優れた多層フィルム及び、該多層フィルムを用いた薬剤容器を提供できる。

以下、本発明を詳細に説明する。
〔多層フィルム〕
本発明の多層フィルム１０は、図１に示すように少なくとも、バリア層１１と接着層１２と表面層１３とがこの順に積層し、バリア層１１と接着層１２とが密着しているものである。

（バリア層）
バリア層１１は、環状オレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーとを含む混合樹脂を用いてなるものである。
環状オレフィン系樹脂は、環状構造を有するポリオレフィン樹脂であり、α−オレフィンと二重結合を有する脂環式化合物（環状オレフィン）との共重合体が挙げられる。前記α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン等が挙げられ、前記脂環式化合物としては、シクロヘキセン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン等が挙げられる。具体的には、エチレン−ノルボルネン共重合体等が挙げられる。
環状オレフィン系樹脂の市販品として、ティコナ社製の「ＴＯＰＡＳ（登録商標）」等が挙げられる。

熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等が挙げられ、いずれかを１種又は２種以上用いると好ましい。中でも、水素添加スチレン−ブタジエン共重合エラストマー、水素添加スチレン−イソプレン共重合エラストマーは、柔軟性、接着性、透明性、上記した環状オレフィン系樹脂への分散性、耐薬品性などに優れており、本発明での使用が好ましい。

環状オレフィン系樹脂の含有率は、６０〜９５質量％であり、７０〜９５質量％であると好ましく、８０〜９０質量％であると更に好ましい。
一方、熱可塑性エラストマーの含有率は、５〜４０質量％であり、５〜３０質量％であると好ましく、１０〜２０質量％であると更に好ましい。
環状オレフィン系樹脂の含有率が６０質量％未満（熱可塑性エラストマーの含有率が４０質量％を超える）であれば、バリア層１１の薬剤吸着抑制効果が低下する傾向にある。一方、環状オレフィン系樹脂の含有率が９５質量％を超えると（熱可塑性エラストマーの含有率が５質量％未満）、多層フィルム全体の柔軟性が低下すると共に、バリア層１１と接着層１２との層間接着性が低下する傾向にある。

バリア層１１の厚みは、薬剤吸着抑制効果、多層フィルム全体の柔軟性等を考慮し、１０〜８０μｍであり、２０〜６０μｍであると好ましく、３０〜５０μｍであると更に好ましい。バリア層１１の厚みが１０μｍ未満では、製膜時にピンホールが発生するおそれがあり、一方、厚みが８０μｍを越えると、柔軟性を得られ難い。

（接着層）
接着層１２は、熱可塑性エラストマーとポリプロピレン系樹脂とを含む混合樹脂を用いてなるものである。
熱可塑性エラストマーとしては、層間接着性の観点から、前記バリア層１１に用いられる熱可塑性エラストマーと同様のものが挙げられ、いずれかを１種又は２種以上用いると好ましい。
ポリプロピレン系樹脂としては、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレン、リアクターポリプロピレン及びポリプロピレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、いずれかを１種又は２種以上用いると好ましい。
中でもブロックポリプロピレンは耐熱性、透明性、及び柔軟性に優れており、本発明での使用が好ましい。
また、リアクターポリプロピレン系樹脂とは、リアクターブレンド法により共重合されたプロピレン系共重合体を指す。ここで、リアクターブレンド法とは、重合が１回で終了するのではなく、２段階以上の多段階の重合を行うことにより複数の種類のポリマーを連続して製造する重合法である。リアクターポリプロピレン系樹脂は耐熱性、柔軟性及び透明性に優れており本発明での使用が好ましい。

熱可塑性エラストマーの含有率は、５０〜９５質量％であり、５０〜８０質量％であると好ましく、５０〜６０質量％であると更に好ましい。
一方、ポリプロピレン系樹脂の含有率は、５〜５０質量％であり、２０〜５０質量％であると好ましく、４０〜５０質量％であると更に好ましい。
熱可塑性エラストマーの含有率が５０質量％未満（ポリプロピレン系樹脂の含有率が５０質量％を超える）であると、十分な柔軟性と、バリア層との層間接着性を得ることができない。一方、熱可塑性エラストマーの含有率が９５質量％を超えると（ポリプロピレン系樹脂の含有率が５質量％未満）、安定した製膜が困難となる傾向にある。

接着層１２の厚みは、多層フィルム全体の柔軟性、層間接着性等を考慮し、１０〜３００μｍであり、３０〜１５０μｍであると好ましく、５０〜８０μｍであると更に好ましい。接着層１２の厚みが１０μｍ未満では、製膜時にピンホールが発生するおそれがあり、一方、厚みが３００μｍを越えると、取扱い上不具合を生じる。

（表面層）
表面層１３は、融点が１３０℃以上のポリプロピレン系樹脂を用いてなるものである。
表面層１３の融点は１３０℃以上であり、１４０℃以上であると好ましく、１６０℃以上であると更に好ましい。また、表面層１３の融点の上限値は１７０℃であると好ましい。表面層１３の融点が１３０℃未満であると、耐熱性が不足し、１２１℃高圧蒸気滅菌時に破損してしまうため好ましくない。一方、表面層１３の融点が１７０℃を超えると柔軟性、耐熱性が失われる傾向が見られ、好ましくない。
ポリプロピレン系樹脂としては、融点が１３０℃以上のものであればよく、接着層と同様のブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレン、リアクターポリプロピレン及びポリプロピレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、いずれかを１種又は２種以上用いると好ましい。
中でもブロックポリプロピレン及びホモポリプロピレンは、耐熱性及び透明性に優れており、本発明での使用が好ましい。

表面層１３の厚みは、耐熱性等を考慮して、５〜８０μｍであり、２０〜７０μｍであると好ましく、３０〜５０μｍであると更に好ましい。表面層１３の厚みが５μｍ未満では、ピンホールを生じる可能性があるほか、充分な耐熱性が得られない恐れがある。一方、厚みが８０μｍを超える場合、柔軟性に欠き、取扱いが困難となる恐れがある。

また、本発明における多層フィルムは、輸液バッグを代表とするプラスチック製の薬剤容器に用いられることから、柔軟性、耐熱性及び遮光性等の付加価値を更に付与するため、前記表面層より外側又は表面層と接着層の間に、他の樹脂による層やアルミニウムの層等を配置することが可能である。

（製造方法）
以上各層を有する多層フィルムは、共押出しインフレーション法、共押出しＴダイ法等、公知の方法を採用して成形することができる。

〔薬剤容器〕
本発明の薬剤容器は、前記多層フィルムを用いて製造したもので、そのバリア層が最内面に配置されているものである。
一例を図２に示す。薬剤容器２０は、本発明の多層フィルム２枚を通常の方法で断裁し、それぞれのバリア層が最内面となるように重ね合わせて、その周縁部２１をヒートシールにより接着して製造する。なお、図２のように、該周縁部２１に口部材２２をヒートシール等の手段を用いて取り付けることも可能である。
薬剤容器２０の製造法は、前記の方法に限定するものではなく、例えば、多層フィルムのバリア層を最内面としたチューブ状フィルムを成形した上で、周縁部２１をヒートシールすることで製造することも可能である。

本発明の多層フィルムは、バリア層に、環状オレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合樹脂を用い、接着層に、熱可塑性エラストマーとポリプロピレン系樹脂との混合樹脂を用い、表面層に融点が１３０℃以上のポリプロピレン系樹脂を用いている。これによって、各層間接着性が向上し、層間剥離の少ない多層フィルムを得ることができた。更に、バリア層及び接着層に熱可塑性エラストマーを配合したことにより、柔軟性のある多層フィルムとなった。
また、該多層フィルムを用いて製袋した本発明の薬剤容器は、環状オレフィン系樹脂を主成分としたバリア層を最内層として製袋した。従って、薬剤吸着抑制効果や水蒸気バリア性を付与することが可能となった。また、バリア層には、医薬的に認可されている熱可塑性エラストマーも配合しており、製袋時の接着性を良好にするだけでなく、医療材料としての適合性にも優れている。
更には、表面層に融点が１３０℃以上のポリプロピレン系樹脂を用いており、１２１℃高圧蒸気滅菌の際などに耐熱効果を発揮する。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

下記の実施例、及び比較例において、多層フィルムの成形に用いた樹脂を以下に示す。
なお、以下ガラス転移温度は「Ｔｇ」と表記し、メルトフローレートは「ＭＦＲ」と表記する。
樹脂Ａ：エチレン−ノルボルネン共重合樹脂（Ｔｇ８０℃、密度１．０２ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ３２ｇ／１０分（２６０℃））
樹脂Ｂ：水素添加スチレン−ブタジエン共重合エラストマー（Ｔｇ−１５℃、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ４ｇ／１０分（２３０℃））
樹脂Ｃ：リアクターポリプロピレン（Ｔｇ−１５℃、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ４ｇ／１０分（２３０℃））
樹脂Ｄ：結晶性エチレン・エチレン‐非晶性エチレン・ブテンブロック共重合エラストマー（Ｔｇ−５２℃、密度０．８８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ２．５ｇ／１０分（２３０℃））
樹脂Ｅ：ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー（融点１６４℃、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ２．６ｇ／１０分（２３０℃））
樹脂Ｆ：ランダムポリプロピレン（融点１２５℃、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分（２３０℃））

〔実施例１〕
バリア層には樹脂Ａと樹脂Ｂを、接着層には樹脂Ｃと樹脂Ｄを、表面層には樹脂Ｅをそれぞれ用い、表１に示す配合割合で配合した混合樹脂をそれぞれ用いた。
これら各層の混合樹脂を、押出機を用いて溶融させ、インフレーション装置を用い、各層を表１に示す厚さとして、多層フィルムを成形した。
得られた多層フィルムについて以下の（１）〜（５）の評価を行った。結果を表１に示す。

（１）製膜性
各実施例及び比較例において、バリア層５０μｍ、接着層１００μｍ、表面層５０μｍである多層フィルムをインフレーション法にて成形し、得られた多層フィルムの製膜状態を目視で観察し、以下の基準で評価した。
（評価基準）
○：フィルム製膜可能
×：フィルム製膜不可能

（２）落袋強度
各実施例及び比較例において得られた多層フィルムのバリア層を内側にして、インパルス式ヒートシール機を用いて、容積１００ｍＬの薬剤容器を作成した。
得られた薬剤容器に１００ｍＬの水を封入し、高さ１．３ｍから自由落下させて、その後の薬剤容器の状態を目視で観察し、以下の基準で評価した。
（評価基準）
○：破袋なし
×：破袋あり
−：評価不能（薬剤容器作成不能）

（３）耐熱性
各実施例及び比較例において得られた多層フィルムのバリア層を内側にして、インパルス式ヒートシール機を用いて、容積１００ｍＬの薬剤容器を作成した。
得られた薬剤容器を高圧蒸気滅菌法（１２１℃、約２０００ｈＰａ）にて２０分消毒して、その後の薬剤容器を目視で観察し、以下の基準で評価した。
（評価基準）
○：高圧蒸気滅菌後も異常なし
×：高圧蒸気滅菌後、容器の変形、溶着部の剥がれ等の異常発生
−：評価不能（薬剤容器作成不能）

（４）薬剤吸着抑制効果
各実施例及び比較例において得られた多層フィルムのバリア層を内側にして、インパルス式ヒートシール機を用いて、容積１００ｍＬの薬剤容器を作成した。
得られた薬剤容器に、以下の配合で調製した塩酸ブロムヘキシン溶液を１００ｍＬ封入し、４０℃で３週間保存した。
保存後の塩酸ブロムヘキシンの濃度を高速液体クロマトグラフィーによって以下の測定条件で測定し、保存前の塩酸ブロムヘキシンの濃度と比較し、以下の基準で評価した。
（塩酸ブロムヘキシン溶液（濃度：０．２質量％）の配合）
水 ：９６．５５質量％
塩酸ブロムヘキシン ：０．２質量％
パラオキシ安息香酸メチル（安定剤） ：０．１５質量％
プロピレングリコール（溶解補助剤） ：３．０質量％
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油‐６０（界面活性剤） ：０．１質量％
（高速液体クロマトグラフィーの測定条件）
検出器 ：紫外分光検出器（測定波長２５４ｎｍ）
カラム ：ＩＮＥＲＳＩＬ ＯＤＳ−３ ５μｍ、４．６×１５０ｍｍ
カラム温度 ：４０℃
移動層 ：２５ｍＭリン酸−ナトリウム緩衝液（リン酸でｐＨ２．５に調整、５ｍＭラウリル酸ナトリウムを含む）：アセトニトリル（１：１）
移動層流量 ：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
内部標準物質 ：パラオキシ安息香酸ブチル
（評価基準）
○：保存前と保存後の塩酸ブロムヘキシンの濃度に変化なし
×：保存後に塩酸ブロムヘキシンの濃度低下
−：評価不能（薬剤容器作成不能）

（５）層間接着性
各実施例・比較例で得た多層フィルムを２枚用い、バリア層を内側にして重ねて２００℃でヒートシールを行い、幅１５ｍｍ、長さ２００ｍｍの試験片を作製した。
得られた試験片について、オートグラフ（島津製作所製）を用いて、１８０℃剥離試験を行い、試験片のいずれかの層間が剥離する剥離強度を測定した。剥離強度は５回測定し、その平均値をとり、以下の基準で評価した。
（評価基準）
○：５００ｇ／１５ｍｍ以上
△：２００ｇ／１５ｍｍ以上〜５００ｇ／１５ｍｍ未満
×：２００ｇ／１５ｍｍ未満
−：測定不可（製膜状態または溶着状態が不良）

〔実施例２〜６、比較例１〜１０〕
バリア層、接着層、表面層の各層で用いる混合樹脂の樹脂配合率を表１又は表２に示すものとした他は、実施例１と同様にして、多層フィルムを成形した。
得られた多層フィルムについて、実施例１と同様に上記（１）〜（５）の評価を行った。結果を表１又は２に示す。

表１に示されたように、実施例１〜６では、柔軟性があるため落袋強度に優れ、かつ耐熱性、層間接着性、及び薬剤吸着抑制効果に優れた、医療用材料としての安全な多層フィルムを得ることができた。
対して、比較例１、３及び５では、接着層に使用した混合樹脂における熱可塑性エラストマーの配合率が少ないので、バリア層との好ましい層間接着性が得られなかった。
比較例２、４及び６では接着層に使用した樹脂が熱可塑性エラストマーだけであるので、安定した製膜が困難であり、試験に用いることのできる多層フィルムを得ることができなかった。
比較例７では、バリア層に環状オレフィン系樹脂のみを用いたので、接着層と全く接着することができず多層フィルムを製造することができなかった。
比較例８では、バリア層における熱可塑性エラストマーの配合率が多すぎるため、薬剤吸着抑制効果を得ることができなかった。
比較例９では、接着層にポリプロピレン系熱可塑性エラストマーのみを用いており、多層フィルムを得ることはできたが、接着層とバリア層の層間接着性が低く、落袋強度試験をした際に破袋してしまった。
比較例１０は、表面層に融点が１３０℃未満のランダムポリプロピレンを用いている。従って、１２１℃の高圧蒸気滅菌試験を行うと試験検体である薬剤容器が破裂・破損し、更に変形してしまった。

〔実施例７〜８〕
バリア層、接着層、表面層の各層の樹脂配合率を実施例４と同様にして、各層で用いる混合樹脂を得た。
これら各層の混合樹脂を、押出機を用いて溶融させ、インフレーション装置を用い、各層を表３に示す厚さとして、多層フィルムを成形した。
得られた各多層フィルム及び実施例４の多層フィルムについて以下の（６）の評価を行った。結果を表３に示す。

（６）柔軟性
ＡＳＴＭ Ｄ−８２２に準拠し、２３℃で測定した。

表３に示されるように、各層が望ましい厚さである実施例４、７及び８で得られた多層フィルムは医療用材料として必要な柔軟性を有していた。なお、医療用材料として必要な柔軟性は１００〜８００ＭＰａ程度である。

本発明の多層フィルムの一例を示す断面図である。 本発明の多層フィルムにより製造される薬剤容器の一例を示す正面図である。

符号の説明

１０：多層フィルム
１１：バリア層
１２：接着層
１３：表面層
２０：薬剤容器
２１：周縁部
２２：口部材

Claims (2)

1. バリア層と接着層と表面層とがこの順に積層し、
   バリア層と接着層とが密着しており、
   バリア層が、環状オレフィン系樹脂６０〜９５質量％と熱可塑性エラストマー５〜４０質量％とを含む、厚さ１０〜８０μｍの層であり、
   接着層が、熱可塑性エラストマー５０〜９５質量％とポリプロピレン系樹脂５〜５０質量％とを含む、厚さ１０〜３００μｍの層であり、
   表面層が、融点が１３０℃以上のポリプロピレン系樹脂からなる、厚さ５〜８０μｍの層である多層フィルム。
2. 前記バリア層が最内面となるように、請求項１記載の多層フィルムを用いて形成した薬剤容器。

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