JP3751105B2 - 医療用ポリオレフィン樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン樹脂に特定の環状有機リン酸エステル金属塩と有機アルカリ金属化合物およびアルカリ金属変性ハイドロタルサイトを添加した耐衝撃性、透明性、耐抽出性に優れた医療用ポリオレフィン樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び問題点】
ポリオレフィン樹脂は、化学的、物理的に優れた特性を有することから、注射器や輸液バッグなどの医療用品に用いられている。しかし、ポリオレフィン樹脂そのものでは透明性や機械強度が不足するため、種々の造核剤を添加することにより改善することが提案されている。
【0003】
このような造核剤の添加は、抽出物による健康被害を懸念させるため、耐抽出性に優れ、造核剤そのものが長期に安定であることが望まれる。
【0004】
ポリオレフィン樹脂に用いられる造核剤としては、p−t−ブチル安息香酸アルミニウムなどのカルボン酸金属塩、ジベンジリデンソルビトール、ビス(4−メチルベンジリデン)ソルビトールなどの多価アルコール誘導体、ナトリウムビス(4−第三ブチルフェニル)ホスフェート、ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)ホスフェートなどの酸性リン酸エステル金属塩などが知られている。
【0005】
なかでも、ビス(4−メチルベンジリデン)ソルビトールなどのソルビトール類は透明性改善に顕著な効果を示すことが知られている。しかし、これらソルビトール類は加熱加工時や放射線による滅菌時に分解してアルデヒドを生じるため衛生性に劣る。
【0006】
また、ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)ホスフェートなどの酸性リン酸エステル金属塩は剛性改良効果に優れることが知られている。しかし、これら酸性リン酸エステル金属塩は透明性改良効果に乏しいため、注射器や輸液バッグなどの透明性が要求される用途においては透明性の改善が望まれている。
【0007】
この透明性を改良する方法として特開平7−236689号公報には酸性リン酸エステルの3価または4価の金属との塩にアルカリ金属カルボン酸塩を併用することが提案されている。しかし、用いるアルカリ金属カルボン酸塩のカルボン酸成分が抽出されやすい。耐抽出性を改善する方法として、アルカリ金属カルボン酸塩をアルカリ金属変性のハイドロタルサイト類のような無機のアルカリ金属化合物で代替することが特開平7−252386号公報に提案されている。しかし、透明性の改善効果が小さく満足のいくものではなかった。
【0008】
【問題点を解決するための手段】
本発明者等はかかる現状に鑑み、種々検討を重ねた結果、特定の環状リン酸エステル金属塩と有機アルカリ金属化合物およびアルカリ金属変性ハイドロタルサイトを併用添加することで、透明性、剛性、耐抽出性に優れたポリオレフィン樹脂組成物が得られることを見出し本発明に到達した。
【0009】
即ち本発明は、(A)ポリオレフィン樹脂100重量部に、(B)下記一般式(I)で表される環状有機リン酸エステル金属塩の少なくとも一種0.01〜5重量部、(C)アルカリ金属カルボン酸塩、アルカリ金属β−ジケトナート及びアルカリ金属β−ケト酢酸エステル塩から選択される少なくとも1種の有機アルカリ金属化合物0.01〜5重量部および(D)下記一般式(II)で表されるアルカリ金属変性ハイドロタルサイトの1種以上0.01〜5重量部を配合してなる医療用ポリオレフィン樹脂組成物に関する。
【0010】
【化3】
【0011】
【化4】
MxMgyAlz(OH)(x+2y+3z−2)CO3・nH2O (II)
(式中、Mとしてはアルカリ金属を表し、x、y、zおよびnは、各々0<x≦8、0<y≦6、2≦z≦6、0≦n≦30の範囲を表す。)
【0012】
以下、本発明の医療用ポリオレフィン樹脂組成物について詳述する。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明におけるポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ4−メチルペンテンやこれらの共重合体が挙げられる。これらポリオレフィン樹脂としては、立体規則性、メルトフローレイト、密度、軟化点などによらず用いることができる。ただし、医療用途であるため、耐抽出性に優れるものが好ましく、低分子量体などの沸騰n−ヘプタンなどで抽出される成分が少ないものが好ましい。メタロセン触媒で重合されたポリオレフィン樹脂は、分子量分布が狭く低分子量体が少なく、共重合性に優れるため長鎖のα−オレフィンを共重合させた場合でも均一な共重合物を与え、耐抽出性に優れる特徴をもつため好適に用いられる。
【0014】
また、本発明の(B)成分の一般式(I)で表される環状有機リン酸エステル金属塩において、R1で示される炭素原子数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、イソブチルなどが挙げられ、R2およびR3で示される炭素原子数1〜12のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、アミル、第三アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、第三ドデシルなどが挙げられる。
【0015】
従って、本発明で用いられる前記一般式(I)で表される化合物としては、例えば、次に示すような化合物が挙げられる。
【0016】
【化5】
【0017】
【化6】
【0018】
【化7】
【0019】
【化8】
【0020】
【化9】
【0021】
【化10】
【0022】
【化11】
【0023】
これらの(B)成分の環状有機リン酸エステル金属塩の合成方法は特に限定されるものではなく、公知のいかなる方法により合成されたものでもよい。
【0024】
また、上記環状有機リン酸エステル金属塩はその粒径についても特に制限を受けず、例えば、平均粒径0.01〜50ミクロンのものを用いることができるが、均一な分散を図るためには、平均粒径が10ミクロン以下、特に3ミクロン以下の微粒子に粉砕して用いることが好ましい。
【0025】
この環状有機リン酸エステル金属塩の添加量は、ポリオレフィン樹脂100重量部に対して、0.01〜5重量部であり、好ましくは0.03〜3重量部である。
【0026】
本発明に用いられる成分(C)を構成するアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。
【0027】
本発明に用いられるアルカリ金属カルボン酸塩を構成するカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、メタクリル酸、オクチル酸、イソオクチル酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、メリシン酸、βードデシルメルカプト酢酸、βードデシルメルカプトプロピオン酸、β−N−ラウリルアミノプロピオン酸、β−N−メチル−N−ラウロイルアミノプロピオン酸などの脂肪族モノカルボン酸;マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、クエン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、ナフテン酸、シクロペンタンカルボン酸、1−メチルシクロペンタンカルボン酸、2−メチルシクロペンタンカルボン酸、シクロペンテンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、1−メチルシクロヘキサンカルボン酸、4−メチルシクロヘキサンカルボン酸、3,5−ジメチルシクロヘキサンカルボン酸、4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、4−オクチルシクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキセンカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸などの脂環式モノまたはポリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、キシリル酸、エチル安息香酸、4−第三ブチル安息香酸、サリチル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族モノまたはポリカルボン酸などが挙げられる。
【0028】
本発明のアルカリ金属カルボン酸塩の添加量は、ポリオレフィン樹脂を100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.01〜3重量部がより好ましい。0.01未満では添加効果が認められず、5より多いと樹脂の物性を低下させる。
【0029】
本発明に用いられるアルカリ金属β−ジケトナートおよびアルカリ金属β−ケト酢酸エステル塩を構成するβ−ジケトン類としては、ジベンゾイルメタン、ステアロイルベンゾイルメタン、ビス(メトキシベンゾイル)メタン、ジステアロイルメタンなどが挙げられ、β−ケト酢酸エステル類としてはデヒドロ酢酸などが挙げられる。添加量においては、アルカリ金属カルボン酸塩と同様にポリオレフィン樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい。
【0030】
上記一般式(II)で表されるアルカリ金属変性ハイドロタルサイトにおいて、Mで表されるアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。
【0031】
これらアルカリ金属変性ハイドロタルサイト化合物の結晶構造は、一般式(II)を満足するハイドロタルサイト構造であればよい。さらに、樹脂への分散性を改良する目的で脂肪酸などにより表面処理されたものでもよく、炭酸アニオンの一部または全部を過塩素酸イオンなどに置き換えたものでもよい。また、粒径などの形状は特に限定されるものではないが、ポリオレフィン樹脂への分散性に優れる微粒子状で用いられることが好ましく、粒径50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
【0032】
本発明において、各成分を添加する方法は特に制限を受けず、一般に用いられる方法、例えば、ポリオレフィン樹脂粉末あるいはペレットと、添加剤粉末をドライブレンドする方法、造核剤を高濃度で含有するマスターバッチを作製し、これをポリオレフィン樹脂に添加する方法などを用いることができる。
【0033】
また、本発明のポリオレフィン樹脂組成物が用いられる医療用途としては、注射筒、注射針の針基、輸血・輸液セット、採血器具などのディスポーザブル医療器具などが挙げられる。これら医療器具は放射線、高圧蒸気、薬剤などで滅菌することが必要であるが、安全性とコストの面から放射線滅菌するものが特に好ましい。
【0034】
また、本発明の医療用ポリオレフィン樹脂組成物には、必要に応じて、フェノール系抗酸化剤、有機リン系抗酸化剤、チオエーテル系抗酸化剤、紫外線吸収剤あるいはヒンダードアミン化合物などの光安定剤を加え、その酸化安定性および光安定性をさらに改善することができ、特に、フェノール系抗酸化剤および/または有機リン系抗酸化剤を併用することによって加熱加工時の着色および機械的物性の低下を防止することができる。
【0035】
本発明で使用できるフェノール系抗酸化剤としては、例えば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオジエチレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、4,4’−チオビス(6−第三ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−第三ブチルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−第三ブチル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−アクリロイルオキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン−ビス〔β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−ブチルフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコールビス〔β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕などが挙げられる。
【0036】
これらのフェノール系抗酸化剤の添加量は、ポリオレフィン樹脂100重量部に対し、0.001〜5重量部、好ましくは0.01〜3重量部である。
【0037】
本発明で使用できる有機リン系抗酸化剤としては、例えば、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(モノおよびジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ第三ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6−トリ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(トリデシル)イソプロピリデンジフェノールジホスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4’−n−ブチリデンビス(2−第三ブチル−5−メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル)−1,1,3−トリス(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタントリホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)オクタデシルホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)フルオロホスファイト、トリス(2−〔(2,4,8,10−テトラキス第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1.3.2〕ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ〕エチル)アミン、テトラキス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10ホスファフェナンスレン−10−オキシドなどが挙げられる。
【0038】
これらの有機リン系抗酸化剤の添加量は、ポリオレフィン樹脂100重量部に対し、0.001〜5重量部、好ましくは0.01〜3重量部である。
【0039】
チオエーテル系抗酸化剤としては、たとえば、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、ミリスチルステアリル、ジステアリルエステルなどのジアルキルチオジプロピオネート類およびペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネート)などのポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類などが挙げられる。
【0040】
紫外線吸収剤としては、たとえば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、5,5’−メチレンビス(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)などの2−ヒドロキシベンゾフェノン類;2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ第三ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス(4−第三オクチル−6−ベンゾトリアゾリル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコールエステルなどの2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4−ジ第三ブチルフェニル−3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート類;2−エチル−2’−エトキシオキザニリド、2−エトキシ−4’−ドデシルオキザニリドなどの置換オキザニリド類;エチル−α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレートなどのシアノアクリレート類;2−(2−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)−s−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシ−5−メチルフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)−s−トリアジンなどのトリアリールトリアジン類などが挙げられる。
【0041】
ヒンダードアミン化合物などの光安定剤としては、たとえば、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルステアレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル−2−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール/コハク酸ジエチル重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラエチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6−モルホリノ−s−トリアジン重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6−第三オクチルアミノ−s−トリアジン重縮合物、1,5,8,12−テトラキス〔2,4−ビス(N−ブチル−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イル〕−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,5,8,12−テトラキス〔2,4−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イル〕−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,6,11−トリス〔2,4−ビス(N−ブチル−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イルアミノ〕ウンデカン、1,6,11−トリス〔2,4−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イルアミノ〕ウンデカンなどのヒンダードアミン化合物が挙げられる。
【0042】
その他、本発明の医療用ポリオレフィン樹脂組成物には、必要に応じて、p−t−ブチル安息香酸アルミニウム、ジベンジリデンソルビトール、ビス(4−メチルベンジリデン)ソルビトールなどの他の造核剤、アルカリ金属を含まないハイドロタルサイト類、アルカリ土類金属の脂肪族カルボン酸塩、ラウリルアルコール、ステアリルアルコールなどのアルキルアルコール類、顔料、抗菌剤、抗黴剤、充填剤、染料、発泡剤、難燃剤、滑剤、エチレンビスアマイド類などの加工助剤、ポリエーテル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステルおよび(ジ)グリセリン脂肪酸エステルなど多価アルコールの脂肪酸エステルなどの防曇剤、アンチブロッキング剤などを加えることができる。
【0043】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例によって何ら制限を受けるものではない。
【0044】
(実施例1及び比較例1)
表−1の配合物をミキサーで5分間混合した後、温度230℃、回転数20rpmの条件下で押出機を用いてペレットを作製した。このペレットを用いて、プレス加工機により180℃で0.5mm厚に加工して試験片を作製した。得られた試験片を用いて透明性、耐衝撃強度、耐抽出性、溶血性を評価した。試験方法は以下に示した方法を用いた。結果を表−2に示す。
【0045】
透明性は、ヘーズメーターによりヘーズ値を測定した。
【0046】
耐衝撃性は、アイゾット衝撃試験機によりノッチ付きでの値を測定した。
【0047】
耐抽出性試験は、ペレット30gを蒸留水300mlに入れ、121℃×1時間加熱抽出した。得られた抽出水の220〜240nmでの紫外線吸収スペクトルを測定して吸光度より耐抽出性を評価した。
【0048】
溶血性試験は、ペレット20gに生理食塩水200gを加え、121℃×1時間加熱抽出し室温まで冷却して試験液とした。また、健康な日本白色系ウサギより心臓採血し脱繊維血とした。試験液10mlに脱繊維血0.1mlを加え、穏やかに混和し、37℃×24時間後の溶血の有無を肉眼観察した。陰性対照として生理食塩水を、陽性対照として蒸留水を用いた。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
【発明の効果】
本発明のポリオレフィン樹脂組成物は、透明性、機械強度に優れると同時に耐抽出性にも優れ、溶血性において陰性を示すことから、視認性、取扱性、衛生性に優れたポリオレフィン樹脂製医療用具が提供できる。
Claims (1)
- (A)ポリオレフィン樹脂100重量部に、(B)下記一般式(I)で表される環状有機リン酸エステル金属塩の少なくとも一種0.01〜5重量部、(C)アルカリ金属カルボン酸塩、アルカリ金属β−ジケトナート及びアルカリ金属β−ケト酢酸エステル塩から選択される少なくとも1種の有機アルカリ金属化合物0.01〜5重量部および(D)下記一般式(II)で表されるアルカリ金属変性ハイドロタルサイトの1種以上0.01〜5重量部を配合してなる医療用ポリオレフィン樹脂組成物。
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JPH1087907A (ja) | 1998-04-07 |
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