JP2855454B2 - エチレン系樹脂医療用容器 - Google Patents
エチレン系樹脂医療用容器Info
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- JP2855454B2 JP2855454B2 JP1309779A JP30977989A JP2855454B2 JP 2855454 B2 JP2855454 B2 JP 2855454B2 JP 1309779 A JP1309779 A JP 1309779A JP 30977989 A JP30977989 A JP 30977989A JP 2855454 B2 JP2855454 B2 JP 2855454B2
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- Japan
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- density polyethylene
- low
- ethylene
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- container
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は医療容器に関するものであり、詳しくは、血
液、血液代用液等の輸液を収容する、透明かつ柔軟なエ
チレン系樹脂組成物からなる医療用容器に関するもので
ある。
液、血液代用液等の輸液を収容する、透明かつ柔軟なエ
チレン系樹脂組成物からなる医療用容器に関するもので
ある。
〔従来の技術〕 輸血用容器は近年、落下時の耐衝撃性に優れることや
軽量で取扱い易い等の利点から急速に樹脂化が進んでい
るが、最近に至っては、その樹脂材料として、内容液量
が透視できる透明性や、一般に後工程で施される高圧蒸
気滅菌に対する耐熱性に加えて、従来の比較的硬質のボ
トル状容器が内容液滴下の為の通気針等による容器内部
への空気導入を要したのに対し、このような空気導入を
必要としない、いわゆる自己排液性のあるバッグ状容器
が内容汚染の観点から好まれるようになり、滴下によっ
て変形しうる柔軟性を持った材料であること、また同時
に容器の大容量化傾向に対応する為、より優れた耐衝撃
性も兼ね備えた材料であることが求められている。
軽量で取扱い易い等の利点から急速に樹脂化が進んでい
るが、最近に至っては、その樹脂材料として、内容液量
が透視できる透明性や、一般に後工程で施される高圧蒸
気滅菌に対する耐熱性に加えて、従来の比較的硬質のボ
トル状容器が内容液滴下の為の通気針等による容器内部
への空気導入を要したのに対し、このような空気導入を
必要としない、いわゆる自己排液性のあるバッグ状容器
が内容汚染の観点から好まれるようになり、滴下によっ
て変形しうる柔軟性を持った材料であること、また同時
に容器の大容量化傾向に対応する為、より優れた耐衝撃
性も兼ね備えた材料であることが求められている。
これらの要求品質を満足させる材料に近いものとし
て、従来から高圧ラジカル重合による分岐状低密度ポリ
エチレンや同じく高圧ラジカル重合体の範疇で、エチレ
ンと酢酸ビニルとの共重合体があったが、これらの材料
は耐熱性に乏しく、より適正のある材料として遷移金属
触媒を用いたイオン重合によるエチレンとα−オレフィ
ンとの共重合体である直鎖状超低密度ポリエチレンが注
目されて来ている。
て、従来から高圧ラジカル重合による分岐状低密度ポリ
エチレンや同じく高圧ラジカル重合体の範疇で、エチレ
ンと酢酸ビニルとの共重合体があったが、これらの材料
は耐熱性に乏しく、より適正のある材料として遷移金属
触媒を用いたイオン重合によるエチレンとα−オレフィ
ンとの共重合体である直鎖状超低密度ポリエチレンが注
目されて来ている。
ところが、一般に現在の直鎖状超低密度ポリエチレン
は、その分子構造に起因して、高せん断速度下で見掛け
の溶融粘度が比較的高く、メルトテンションやダイスウ
ェルが小さいことから、容器形状の自由度及び大容量化
に対応し難いという成形加工性の欠点があり、また、比
較的低分子量成分を多く含むため、容器成形後に表面の
ベタツキやブロッキングを生じ易いという欠点を有して
いる。
は、その分子構造に起因して、高せん断速度下で見掛け
の溶融粘度が比較的高く、メルトテンションやダイスウ
ェルが小さいことから、容器形状の自由度及び大容量化
に対応し難いという成形加工性の欠点があり、また、比
較的低分子量成分を多く含むため、容器成形後に表面の
ベタツキやブロッキングを生じ易いという欠点を有して
いる。
これらの欠点の対応策として、この直鎖状超低密度ポ
リエチレンを構成層とした多層容器も考えられるが、成
形機設備を含め製造コストの観点から汎用性があるとは
言えない。従って直鎖状超低密度ポリエチレンの特徴を
生かし、かつ、上記の欠点を改良した輸液容器用樹脂材
料は未だ得られていないのが現状である。
リエチレンを構成層とした多層容器も考えられるが、成
形機設備を含め製造コストの観点から汎用性があるとは
言えない。従って直鎖状超低密度ポリエチレンの特徴を
生かし、かつ、上記の欠点を改良した輸液容器用樹脂材
料は未だ得られていないのが現状である。
本発明者らはかかる現状に鑑み、上記材料を提供すべ
く、鋭意検討の結果、直鎖状超低密度ポリエチレンと特
定のメルトインデックスを有する高圧ラジカル重合法に
よる分岐状低密度ポリエチレンとを特定の割合で配合す
ることによって、直鎖状超低密度ポリエチレンの特性を
保ち、同時に前記の欠点が解決されることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
く、鋭意検討の結果、直鎖状超低密度ポリエチレンと特
定のメルトインデックスを有する高圧ラジカル重合法に
よる分岐状低密度ポリエチレンとを特定の割合で配合す
ることによって、直鎖状超低密度ポリエチレンの特性を
保ち、同時に前記の欠点が解決されることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、密度が0.85〜0.915g/cm3のエチ
レンと炭素数３〜12のα−オレフィンとの直鎖状エチレ
ン共重合体50〜97重量％及びメルトインデックスが1g/1
0分以下で密度が0.915〜0.93g/cm3の高圧ラジカル重合
法による低密度ポリエチレン３〜50重量％からなり、メ
ルトインデックスが0.5〜5g/10分の組成物により構成さ
れていることを特徴とするエチレン系樹脂医療用容器で
ある。
レンと炭素数３〜12のα−オレフィンとの直鎖状エチレ
ン共重合体50〜97重量％及びメルトインデックスが1g/1
0分以下で密度が0.915〜0.93g/cm3の高圧ラジカル重合
法による低密度ポリエチレン３〜50重量％からなり、メ
ルトインデックスが0.5〜5g/10分の組成物により構成さ
れていることを特徴とするエチレン系樹脂医療用容器で
ある。
エチレン・α−オレフィン共重合体 本発明で用いられるエチレンとα−オレフィンとの共
重合体は、遷移金属触媒の存在下、エチレンとα−オレ
フィンとを共重合させることにより得られる、α−オレ
フィン含量が６〜25重量％、好ましくは7.5〜20重量％
の直鎖状超低密度ポリエチレンである。
重合体は、遷移金属触媒の存在下、エチレンとα−オレ
フィンとを共重合させることにより得られる、α−オレ
フィン含量が６〜25重量％、好ましくは7.5〜20重量％
の直鎖状超低密度ポリエチレンである。
α−オレフィン含量は、後述の密度と密接に相関して
おり、それと対応して適宜選ばれる。
おり、それと対応して適宜選ばれる。
遷移金属触媒やそれによる重合方法については特に制
約はなく、例えば触媒としてはチーグラー型触媒、フィ
リップ型触媒、カミンスキー型触媒が挙げられ、重合方
法としては、気相流動法（例えば特開昭59−23011号公
報）、溶液法、あるいは圧力200kg/cm2以上、重合温度1
50℃以上の高圧バルク重合法等が挙げられる。
約はなく、例えば触媒としてはチーグラー型触媒、フィ
リップ型触媒、カミンスキー型触媒が挙げられ、重合方
法としては、気相流動法（例えば特開昭59−23011号公
報）、溶液法、あるいは圧力200kg/cm2以上、重合温度1
50℃以上の高圧バルク重合法等が挙げられる。
コモノマーとして用いられるα−オレフィンは、一般
式Ｒ−CH＝CH2（Ｒはアルキル基）で示される炭素数３
〜12の１−オレフィンであり、例えばプロピレン、ブテ
ン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペン
テン−１、４−メチルヘキセン−１、4,4−ジメチルペ
ンテン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−
１、デセン−１等であり、好ましくはプロピレン、ブテ
ン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、オク
テン−１が挙げられる。またこの場合のα−オレフィン
としては１種類に限られず、ターポリマーの如く２種類
以上のα−オレフィンをコモノマーとして用いた多元系
共重合体も、本発明のエチレン・α−オレフィン共重合
体として含まれる。
式Ｒ−CH＝CH2（Ｒはアルキル基）で示される炭素数３
〜12の１−オレフィンであり、例えばプロピレン、ブテ
ン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペン
テン−１、４−メチルヘキセン−１、4,4−ジメチルペ
ンテン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−
１、デセン−１等であり、好ましくはプロピレン、ブテ
ン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、オク
テン−１が挙げられる。またこの場合のα−オレフィン
としては１種類に限られず、ターポリマーの如く２種類
以上のα−オレフィンをコモノマーとして用いた多元系
共重合体も、本発明のエチレン・α−オレフィン共重合
体として含まれる。
本発明で用いられる直鎖状超低密度ポリエチレンは、
密度が0.85〜0.915g/cm3、好ましくは0.88〜0.915g/cm3
の範囲にあるものが用いられる。密度がこの範囲未満の
ものは商業的に入手が困難であり、一方、この範囲を超
えるものは透明性が低下し好ましくない。また、このも
ののメルトインデックスは一般に0.1〜30g/10分、好ま
しくは0.3〜10g/10分、特に好ましくは0.5〜5g/10分で
ある。
密度が0.85〜0.915g/cm3、好ましくは0.88〜0.915g/cm3
の範囲にあるものが用いられる。密度がこの範囲未満の
ものは商業的に入手が困難であり、一方、この範囲を超
えるものは透明性が低下し好ましくない。また、このも
ののメルトインデックスは一般に0.1〜30g/10分、好ま
しくは0.3〜10g/10分、特に好ましくは0.5〜5g/10分で
ある。
低密度ポリエチレン 本発明で用いられる高圧ラジカル重合法による低密度
ポリエチレン、すなわち分岐状低密度ポリエチレンは、
一般には槽型反応器もしくは管状反応器を用いて、ラジ
カル開始剤の存在下、圧力1400〜2500kg/cm2、重合温度
200〜300℃の条件下でエチレンを重合させることによっ
て得られる。メルトインデックスは炭化水素等の連鎖移
動剤の種類や量によって調節され、メルトインデックス
が1g/10分以下、好ましくは0.05〜0.5g/10分であるもの
が用いられる。メルトインデックスがこの範囲を超える
ものは透明性が低下し、また成形加工性の改良効果が乏
しいため好ましくない。
ポリエチレン、すなわち分岐状低密度ポリエチレンは、
一般には槽型反応器もしくは管状反応器を用いて、ラジ
カル開始剤の存在下、圧力1400〜2500kg/cm2、重合温度
200〜300℃の条件下でエチレンを重合させることによっ
て得られる。メルトインデックスは炭化水素等の連鎖移
動剤の種類や量によって調節され、メルトインデックス
が1g/10分以下、好ましくは0.05〜0.5g/10分であるもの
が用いられる。メルトインデックスがこの範囲を超える
ものは透明性が低下し、また成形加工性の改良効果が乏
しいため好ましくない。
組成物 上記の直鎖状超低密度ポリエチレンと高圧法低密度ポ
リエチレンの両者を配合してできる本発明の組成物は、
そのメルトインデックスを0.5〜5g/10分、好ましくは0.
5〜3g/10分にする必要がある。メルトインデックスがこ
の範囲未満のものは流動性が劣り、臨界せん断速度が低
くなり、メルトフラクチャーが出やすくなって、シャー
クスキンと呼ばれるサメ肌状の外観上の問題を起こし易
く、透明性を低下させてしまう。逆にメルトインデック
スがこの範囲を超えるものは、耐ドローダウン性が悪く
なり好ましくない。
リエチレンの両者を配合してできる本発明の組成物は、
そのメルトインデックスを0.5〜5g/10分、好ましくは0.
5〜3g/10分にする必要がある。メルトインデックスがこ
の範囲未満のものは流動性が劣り、臨界せん断速度が低
くなり、メルトフラクチャーが出やすくなって、シャー
クスキンと呼ばれるサメ肌状の外観上の問題を起こし易
く、透明性を低下させてしまう。逆にメルトインデック
スがこの範囲を超えるものは、耐ドローダウン性が悪く
なり好ましくない。
本発明における直鎖状超低密度ポリエチレンと高圧ラ
ジカル重合法による低密度ポリエチレンとの配合割合
は、前者が97〜50重量％、好ましくは95〜70重量％に対
して、後者が３〜50重量％、好ましくは５〜30重量％で
ある。直鎖状超低密度ポリエチレンの配合割合がこの範
囲を超えると、分岐状低密度ポリエチレンの配合効果が
十分に現れず、成形加工性の改良や容器成形後の表面ベ
タツキやブロッキングを生じ易い欠点の改良効果に乏し
い。一方、直鎖状超低密度ポリエチレンの配合割合がこ
の範囲未満であると、直鎖状超低密度ポリエチレンが本
来有する高圧蒸気滅菌に対する耐熱性等の特徴が損なわ
れるため不適当なものといえる。
ジカル重合法による低密度ポリエチレンとの配合割合
は、前者が97〜50重量％、好ましくは95〜70重量％に対
して、後者が３〜50重量％、好ましくは５〜30重量％で
ある。直鎖状超低密度ポリエチレンの配合割合がこの範
囲を超えると、分岐状低密度ポリエチレンの配合効果が
十分に現れず、成形加工性の改良や容器成形後の表面ベ
タツキやブロッキングを生じ易い欠点の改良効果に乏し
い。一方、直鎖状超低密度ポリエチレンの配合割合がこ
の範囲未満であると、直鎖状超低密度ポリエチレンが本
来有する高圧蒸気滅菌に対する耐熱性等の特徴が損なわ
れるため不適当なものといえる。
本発明の樹脂組成物は上記成分以外に目的の医療用プ
ラスチック容器に関する法的規格に適合する範囲内で使
用目的に応じて、酸化防止剤、中和剤などを添加するこ
とができる。
ラスチック容器に関する法的規格に適合する範囲内で使
用目的に応じて、酸化防止剤、中和剤などを添加するこ
とができる。
本発明の樹脂組成物を製造する際の配合方法は特に制
限はなく、公知の方法が使用できる。すなわち、上記各
成分を所定量配合し、通常使用されている単軸混練機、
FCMやCIM等の二軸混練機等による連続溶融混練方法、あ
るいはロールやバンバリー等のバッチ式溶融混練方法が
一般的である。
限はなく、公知の方法が使用できる。すなわち、上記各
成分を所定量配合し、通常使用されている単軸混練機、
FCMやCIM等の二軸混練機等による連続溶融混練方法、あ
るいはロールやバンバリー等のバッチ式溶融混練方法が
一般的である。
このような樹脂組成物から医療用容器を成形する方法
は常法により行なわれる。
は常法により行なわれる。
医療用容器としては、輸液バッグ、輸液ボトルなどが
ある。
ある。
以下、本発明の樹脂組成物に関し実施例によって具体
的に説明する。
的に説明する。
なお、実施例中に示された物性値の測定法又は定義を
下記に示す。
下記に示す。
（１）メルトインデックス（MI）： JIS K6760による。
（２）密度： JIS K6760（密度勾配管法）による。
（３）メルトテンション（MT）： 東洋精機社製キャピログラフを用い、シリンダー温度
190℃で10mm/分の速度で試料を押出し、その押出された
試料を3.9m/分の速度で巻き取りロールに導き、その際
の引き取り張力を測定する。
190℃で10mm/分の速度で試料を押出し、その押出された
試料を3.9m/分の速度で巻き取りロールに導き、その際
の引き取り張力を測定する。
（４）スウェリング比（SR）： 東洋精機社製キャピログラフを用い、ダイ直径1.1mm
のノズルをセットし、試料7gを充填する。シリンダー温
度190℃で試料を2mm/分（せん断速度24sec-1）で押出
し、この際に押出される溶融ストランドの径をＤ、ノズ
ル径をDoとしたとき、スウェリング比は次式で表わされ
る。
のノズルをセットし、試料7gを充填する。シリンダー温
度190℃で試料を2mm/分（せん断速度24sec-1）で押出
し、この際に押出される溶融ストランドの径をＤ、ノズ
ル径をDoとしたとき、スウェリング比は次式で表わされ
る。
スウェリング比（SR）＝D/Do （５）曲げ弾性率： 160℃で圧縮成形により得られた厚さ2mmのシートを用
いて、ASTM D747に準拠した曲げ弾性率を測定して柔軟
性の目安とした。
いて、ASTM D747に準拠した曲げ弾性率を測定して柔軟
性の目安とした。
また、以下の評価は、石川播磨重工業（株）製IPB10A
（スクリュー径40mmφ、ダイリップ巾1.5mm）を用い
て、成形温度200℃で得られた、医療用容器としての輸
液ボトルを想定した中空成形ボトル（内容積800cc、肉
厚0.5mm）にて実施した。
（スクリュー径40mmφ、ダイリップ巾1.5mm）を用い
て、成形温度200℃で得られた、医療用容器としての輸
液ボトルを想定した中空成形ボトル（内容積800cc、肉
厚0.5mm）にて実施した。
（６）透明性： JIS K7105に準拠し、露度を測定。
なお、試料については上記の円筒中空ボトルより側部
を切り抜いたものを用いた。
を切り抜いたものを用いた。
（７）耐熱性： 110℃にセットしたオーブン中に、上記で得られた中
空成形ボトルを１時間投入し、形状の保持状態で以下の
ように判定した。
空成形ボトルを１時間投入し、形状の保持状態で以下の
ように判定した。
判定基準 ○：変形なく、形状保持されている △：僅かに変形が見られる ×：著しく変形が見られる （８）引張衝撃強度： ASTM D1822に準拠して23℃にて測定 なお、試料については上記円筒中空ボトルより側部を
切り抜いたものを用いた。
切り抜いたものを用いた。
（９）表面ベタツキ： 中空成形ボトルを手で触れることにより以下のように
判定した。
判定した。
判定基準 ○：ベタツキなし ×：ベタツキが見られる 実施例１〜５及び比較例１〜５ 直鎖状超低密度ポリエチレンは全てチーグラー触媒を
用いて、重合温度200℃、重合圧力200kg/cm2の条件でエ
チレンとブテン−１とを共重合させることにより得られ
た同じものを用い、第１表に示す各種の分岐状低密度ポ
リエチレンとブレンドし、単軸のスクリュー押出機にて
溶融混練してペレットとした。これらを用いてポリエチ
レン組成物および中空成形ボトルの評価を行った結果を
第１表に示す。
用いて、重合温度200℃、重合圧力200kg/cm2の条件でエ
チレンとブテン−１とを共重合させることにより得られ
た同じものを用い、第１表に示す各種の分岐状低密度ポ
リエチレンとブレンドし、単軸のスクリュー押出機にて
溶融混練してペレットとした。これらを用いてポリエチ
レン組成物および中空成形ボトルの評価を行った結果を
第１表に示す。
比較例６ 直鎖状超低密度ポリエチレンを用いず、分岐状低密度
ポリエチレンのみを用いて同様の評価を行なった結果を
第１表に示す。
ポリエチレンのみを用いて同様の評価を行なった結果を
第１表に示す。
比較例７ エチレンと酢酸ビニルとの共重合体（酢酸ビニル濃度
15wt％）のみを用いた。
15wt％）のみを用いた。
評価結果は第１表に示すとおりであった。
第１表の結果から、実施例のものは、直鎖状超低密度
ポリエチレン単体に比べ、成形加工性の目安となるメル
トテンションやスウエリング比が大きく、ドローダウン
性や肉厚均一性が改良されていることが明らかである。
ポリエチレン単体に比べ、成形加工性の目安となるメル
トテンションやスウエリング比が大きく、ドローダウン
性や肉厚均一性が改良されていることが明らかである。
また、同時に透明性、柔軟性、耐熱性といった特徴を
損なわずに、直鎖状超低密度ポリエチレン単体の欠点で
あった容器成形後の表面ベタツキやブロッキングし易い
欠点が解決されている。
損なわずに、直鎖状超低密度ポリエチレン単体の欠点で
あった容器成形後の表面ベタツキやブロッキングし易い
欠点が解決されている。
〔発明の効果〕 本発明の医療用容器は、これを構成する直鎖状超低密
度ポリエチレンが有する透明性、耐熱性や柔軟性といっ
た特徴を保持しながら、その欠点であった成形加工性の
欠点や容器成形後の表面ベタツキやブロッキングしやす
い欠点が解決されているので、溶出性、ハンドリング
性、自己排液性に優れ、かつ、殺菌時の変形や失透が改
良され、著しい効果を奏するものである。
度ポリエチレンが有する透明性、耐熱性や柔軟性といっ
た特徴を保持しながら、その欠点であった成形加工性の
欠点や容器成形後の表面ベタツキやブロッキングしやす
い欠点が解決されているので、溶出性、ハンドリング
性、自己排液性に優れ、かつ、殺菌時の変形や失透が改
良され、著しい効果を奏するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−203560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−148250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−216061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53670（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36
Claims (1)
- 【請求項１】密度が0.85〜0.915g/cm3のエチレンと炭素
数３〜12のα−オレフィンとの直鎖状エチレン共重合体
50〜97重量％及びメルトインデックスが1g/10分以下で
密度が0.915〜0.93g/cm3の高圧ラジカル重合法による低
密度ポリエチレン３〜50重量％からなり、メルトインデ
ックスが0.5〜5g/10分の組成物により構成されているこ
とを特徴とするエチレン系樹脂医療用容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309779A JP2855454B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | エチレン系樹脂医療用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309779A JP2855454B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | エチレン系樹脂医療用容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03168231A JPH03168231A (ja) | 1991-07-22 |
| JP2855454B2 true JP2855454B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17997149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1309779A Expired - Fee Related JP2855454B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | エチレン系樹脂医療用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855454B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1309779A patent/JP2855454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03168231A (ja) | 1991-07-22 |
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