JP5278543B2 - 医療用積層フィルム - Google Patents

Description

本発明は、医療用積層フィルムに関し、詳しくは、腹膜透析用の薬液および排液用のバックフィルム、輸液バッグ用フィルム等として好適な医療用積層フィルムに関する。

従来より、医療用積層フィルムとして各種のフィルムが提案されているが、その１つとして、最外層がポリエステル系樹脂層からなり、前記最外層から内層に向かって順に接着層、ポリアミド樹脂層、接着層およびポリオレフィン層の少なくとも５層を含む医療用液体収納袋が知られている（特許文献１）。

特開２００２−２１９７８６号公報

しかしながら、上記の医療用液体収納袋のようにポリエステル系樹脂やポリアミド樹脂のようなエンジニアリングプラスチックを積層フィルムの最外層に加えて中間層にも利用したフィルムは、引張強度などの物理的強度は問題ないものの、一般に、医療用液体収納袋に施される高圧蒸気滅菌後における柔軟性に欠けるという欠点がある。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、ポリエステル系樹脂やポリアミド樹脂のようなエンジニアリングプラスチックを積層フィルムの最外層に加えて中間層にも利用したフィルムと比較した場合、引張強度などの物理的強度の点では遜色はないが、高圧蒸気滅菌後における柔軟性に優れる医療用積層フィルムを提供することにある。

すなわち、本発明の要旨は、少なくともＡ層／Ｂ層／Ｃ層／Ｄ層／Ｅ層を順次に積層して成り、Ａ層はポリエステル系樹脂またはポリアミド樹脂、Ｂ層は接着性樹脂、Ｃ層はポリオレフィン系樹脂層、Ｄ層は曲げ弾性率が３００（ＭＰａ）以下のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、Ｅ層は曲げ弾性率が６００〜１５００（ＭＰａ）のポリオレフィン系熱可塑性エラストマーにて構成され、Ａ層は最外層に配置され、Ｅ層は最内層に配置されることを特徴とする、医療用積層フィルムに存する。

本発明によれば、引張強度などの物理的強度および柔軟性の両方に優れる医療用積層フィルムが提供される。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の医療用積層フィルムは、少なくとも、以下のＡ層／Ｂ層／Ｃ層／Ｄ層／Ｅ層を順次に積層して成る。

Ａ層はポリエステル系樹脂またはポリアミド樹脂にて構成される。ポリエステル系樹脂としては例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）単独重合体および共重合体が好適に使用される。ポリアミド樹脂としては例えばポリアミド６又はポリアミド６とポリアミド６６の共重合体が好適に使用される。これらのポリエステル系樹脂またはポリアミド樹脂としては、包装フイルムの分野に常用されている公知の重合体（樹脂）を使用することが出来る。共重合体の共重合成分としては次の各成分が挙げられる。

すなわち、ジカルボン酸としては、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）等が挙げられ、グリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、ポリエチレンオキシドグリコール、ポリプロピレンオキシドグリコール、ポリテトラメチレンオキシドグリコール等が挙げられる。これらのジカルボン酸成分およびグリコ−ル成分は、二種以上を併用してもよい。そして、テレフタル酸とブチレングリコールから誘導されるＰＢＴ単位の割合は、通常７０〜９９モル％、好ましくは８５〜９９モル％であり、残余が上記の共重合成分から誘導される単位である。

Ｂ層は接着性樹脂にて構成される。接着性樹脂としては例えば変性ポリオレフィン樹脂が好適に使用される。変性ポリオレフィン樹脂は、エチレン成分および／またはプロピレン成分を主たる構成成分としたポリオレフィン樹脂にα，β不飽和カルボン酸またはその誘導体を共重合および／またはグラフト重合させて製造される。

上記のポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ナトリウム共重合体などが挙げられる。

上記の共重合されるα，β−不飽和カルボン酸またはその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリル酸、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸亜鉛、酢酸ビニル、グリシジルメタクリレート等が挙げられ、分子鎖中に４０モル％以内の範囲内で含まれる。共重合変性ポリオレフィン樹脂としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ナトリウム共重合体などが挙げられる。

上記のグラフトされるα，β−不飽和カルボン酸またはその誘導体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸あるいはこれらの酸無水物、または、これらの酸のエステル等が挙げられる。これらの変性用化合物の中では、特に、無水マレイン酸が好適である。また、グラフト量は、ポリオレフィン樹脂に対し０．０１〜２５重量％、好ましくは０．０５〜１．５重量％の範囲から選択される。

グラフト反応は、常法に従い、通常、ポリオレフィン樹脂とα，β−不飽和カルボン酸またはその誘導体とを樹脂温度１５０〜３００℃で溶融混合することにより行われる。グラフト反応に際しては、反応を効率よく行なわせるために、α，α′−ビス−ｔ−ブチルパーオキシ−ｐ−ジイソプロピルベンゼン等の有機過酸化物を０．００１〜０．０５重量％配合するのがよい。

Ｃ層はポリオレフィン系樹脂層にて構成される。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、プロピレンランダム共重合体樹脂（Ｒ−ＰＰ）、メタロセンポリプロピレン樹脂（Ｍ−ＰＰ）、メタロセン低密度ポリエチレン樹脂（Ｍ−ＰＥ）が好適に使用される。

上記のプロピレンランダム共重合体樹脂（Ｒ−ＰＰ）はプロピレンと少量のα−オレフィンとのランダム共重合体である。ここで、α−オレフィンとしては、プロピレンを除く、炭素数２〜８のα−オレフィンであり、その具体例としては、エチレン、１−ブテン、３−メチル１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等が挙げられる。これらの中ではエチレンが好ましい。また、上記のα−オレフィンの共重合量は、通常０．１〜５重量％、好ましくは１．５〜４重量％である。Ｒ−ＰＰの市販品としては、例えば、日本ポリプロ株式会社製の「ノバテックＰＰ」（商品名）等が挙げられる。

上記のメタロセンポリプロピレン樹脂（Ｍ−ＰＰ）はメタロセン触媒を使用して得られたポリプロピレン樹脂であり、そのＭＩは通常０．１〜２０ｇ／ｍｉｎ（２３０℃）である。Ｍ−ＰＰの市販品としては、例えば、日本ポリプロ株式会社製の「ウインテック」（商品名）等が挙げられる。

上記のメタロセン低密度ポリエチレン樹脂（Ｍ−ＰＥ）は、メタロセン触媒を使用して得られた低密度ポリエチレン樹脂であるが、特に、メタロセン線状低密度ポリエチレン樹脂（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）、すなわち、エチレンと炭素数３〜１３のα−オレフィンとの共重合体（エチレン含有量：８６〜９９．５モル％）が好適である。α-オレフィンの具体例としては、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、デセン−１、ドデセン−１等が挙げられる。Ｍ−ＬＬＤＰＥのＭＩは通常０．１〜２０ｇ／ｍｉｎ（２３０℃）である。Ｍ−ＬＬＤＰＥの市販品としては、例えば、日本ポリエチレン株式会社製の「カーネル」（商品名）、「ハーモレックス」（商品名）等が挙げられる。

Ｄ層およびＥ層は、共にポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）にて構成される。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）としては、例えば、ポリプロピレン中にエチレン・プロピレンゴムを混練機で機械的に分散複合化して製造するコンパウンド型、重合によりプロピレン中に多量のエチレン・プロピレンゴムを導入するリアクター型の何れでもよい。エチレン・プロピレンゴムの使用量により曲げ弾性率（ＭＰａ）が調節される。本発明においては、後述するようにＤ層およびＥ層においては、異なる曲げ弾性率（ＭＰａ）のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を使用する。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）の商品としては、例えば、三菱化学株式会社製の「ゼラス」７０００シリーズがある。

Ｄ層においては曲げ弾性率が３００（ＭＰａ）以下のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を使用し、Ｅ層においては曲げ弾性率が６００〜１５００（ＭＰａ）のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を使用する。上記の曲げ弾性率はＪＩＳ−Ｋ−７２０３に準拠して測定した値である。上記のように内層側であるＥ層よりも外層側であるＤ層のＴＰＯの曲げ弾性率を小さくしたことにより、高圧蒸気滅菌後における柔軟性に優れる。そして、また、斯かる柔軟性のために落体時の耐衝撃性に優れる。上記とは逆に、内層側であるＥ層に曲げ弾性率の小さい樹脂を使用した場合は、内容物が入っていない状態で高圧蒸気滅菌を行うと内面が激しくブロッキングがするという問題が生じるが、本発明ではこのような問題は発生しない。

Ｄ層に使用するポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）弾性率は、好ましくは１００（ＭＰａ）以下であり、その下限は通常３０（ＭＰａ）である。また、Ｅ層使用するポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）弾性率は、好ましくは７００〜１３００（ＭＰａ）である。

本発明における前記のＡ層／Ｂ層／Ｃ層／Ｄ層／Ｅ層の各層の厚さは、次の通りである。
Ａ層は通常３〜３０μｍ、好ましくは６〜１２μｍ、Ｂ層は通常５〜４０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍ、Ｃ層は通常１０〜１００μｍ、好ましくは５０〜８０μｍ、Ｄ層は通常１０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍ、Ｅ層は通常１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜３０μｍである。

本発明の医療用積層フィルムは、例えば、共押出環状ダイを使用した下向水冷インフレーション成形法またはラミネート法によって製造することが出来るが、好適には共押出環状ダイを使用した下向水冷インフレーション成形法が選択される。斯かる方法は、通常、環状ダイの下方にサイズ用リングが内部に備えられた水槽を配置し、当該水槽の下方に安内板と巻取ロールとを順次に配置して成る設備を使用し、そして、環状ダイから複数種類の原料樹脂を実質的に延伸が起こらない様に共押し出しし、サイズ用リングの間を通過させて冷却した後、積層フイルムの円筒体を安内板を通して巻取ロールに供給して折り畳み、ダブルフイルムとして巻き取る方法である。上記の様な水冷法は、空冷法に比して冷却速度が高くて結晶化度が低く抑えられる。その結果、各層間の接着強度が高められる、柔軟で透明性の高い積層フィルムが得られる等の利点がある。冷却速度は、冷却水量や冷却水温度で調節することが出来る。

本発明の医療用積層フィルムは、引張強度などの物理的強度および柔軟性の両方に優れるため、輸液バッグ用フィルム、腹膜透析用の薬液および排液用のバックフィルム等として好適に使用することが出来る。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の例において、柔軟性の評価は以下のように行った。

＜柔軟性の評価＞
チューブ状に形成されている積層フイルムを２２ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断して試料として使用する。外袋（７５μｍの高密度ポリエチレンの単層から成る袋）に試料入れて封止し、高圧蒸気滅菌機（トミー精工社製「ＴＯＭＹ ＡＵＴＯＣＬＡＶＥ ＳＳ−２４０」）に入れ、１２１℃、６０分間保持する。その後、試料を取り出し、自然冷却後、０．５ｃｍ×１８ｃｍの短冊シート状の試片を試料MD（縦方向）、TD（横方向）からそれぞれ採取し、東洋精機製作所製「ループスティフネステスタ」にて試片を環状に変形させ、環状となった部分にロードセルを低速で１ｃｍほど押したときのロードセルに掛かった最大荷重（柔軟性）を測定する。測定値が小さいほど柔軟であり、測定値が高いほど硬いフィルムであることを示す。

実施例、比較例１及び２：
表１に示す原料樹脂を使用し、５層共押出環状ダイを使用した下向水冷成形法により、表２に示す層構成の積層フイルムの円筒体を製造した。押出機の金型温度は２５０℃、冷却水温度は２１℃、冷却水量１０Ｌ／ｍｉｎ、巻取速度は１５ｍ／ｍｉｎとした。得られた円筒体を所定長さにスリットし、一枚の積層フィルムに切り開き、前述の柔軟性の評価に供した。結果を表２に示す。

表２に示す結果から、最外層以外にポリエステル系樹脂または樹脂を利用していない本発明の医療用積層フィルムは、高圧蒸気滅菌後における柔軟性に優れることが明らかである。

Claims (11)

1. 少なくともＡ層／Ｂ層／Ｃ層／Ｄ層／Ｅ層を順次に積層して成り、Ａ層はポリエステル系樹脂またはポリアミド樹脂、Ｂ層は接着性樹脂、Ｃ層はポリオレフィン系樹脂層、Ｄ層は曲げ弾性率が３００（ＭＰａ）以下のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、Ｅ層は曲げ弾性率が６００〜１５００（ＭＰａ）のポリオレフィン系熱可塑性エラストマーにて構成され、Ａ層は最外層に配置され、Ｅ層は最内層に配置されることを特徴とする、医療用積層フィルム。
2. Ｄ層の曲げ弾性率は３０〜１００ＭＰａである請求項１に記載の医療用積層フィルム。
3. Ｅ層の曲げ弾性率は７００〜１３００ＭＰａである請求項１又は２に記載の医療用積層フィルム。
4. Ａ層のポリエステル系樹脂がポリブチレンテレフタレートである請求項１〜３の何れかに記載の医療用積層フィルム。
5. Ｃ層のポリオレフィン系樹脂がプロピレン・エチレンランダム共重合体である請求項１〜４の何れかに記載の医療用積層フィルム。
6. Ｄ層およびＥ層のポリオレフィン系熱可塑性エラストマーがエチレン・プロピレンエラストマーとポリプロピレンの混合物である請求項１〜５の何れかに記載の医療用積層フィルム。
7. エチレン・プロピレンエラストマーとポリプロピレンの混合物がリアクター型である請求項６に記載の医療用積層フィルム。
8. 共押出フィルムである請求項１〜７の何れかに記載の医療用積層フィルム。
9. 共押出フィルムが共押出水冷インフレーション製法で製造される請求項８に記載の医療用積層フィルム。
10. １２１℃、６０分間の湿式加熱滅菌後においても柔軟性を保持する請求項１〜９の何れかに記載の医療用積層フィルム。
11. 腹膜透析用の薬液および排液用のバックフィルムに使用する請求項１〜１０の何れかに記載の医療用積層フィルム。