JP6390128B2 - ヒートシール性多層フィルムおよび易開封性医療用包装体 - Google Patents

Description

本発明は、イージーピール性およびヒートシール性を持つフィルムおよび易開封性医療用包装体に関し、さらに詳しくは、滅菌紙や不織布に対し、良好なイージーピール性およびシール性を示すフィルムおよび易開封性医療用包装体に関するものである。

近年、注射器、手術用手袋等の医療用器具の包装にブリスター包装を応用する試みがなされている。ブリスター包装とは、図１に示すように、プラスチックシートを熱成形して収納部を形成させた底材（３０）に、蓋材（１０）を接着することで内容物（４０）を包装するものである。通常、底材と蓋材とは、底材のシール層の融点以上でヒートシールすることで接着される。蓋材に滅菌紙やポリエチレン不織布等の通気性を有する材料を用いることで、包装後に内容物の蒸気滅菌を行うことができ、包装体毎の滅菌処理が可能である。

このようなブリスター包装には、使用時に開封が容易であること、すなわちイージーピール性が要求される。通常、このようなイージーピール性は、底材のシール層にイージーピール性を持たせることで達成される。

例えば、特許文献１には、シール層に、マトリクスとなるポリマーと、当該ポリマーと非相溶のポリマーを含有させ、シール層の凝集力を下げることでイージーピール性を付与している。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、蓋材に通常のフィルムを用いる場合は良好にイージーピール性を発現するが、蓋材に強度の弱い不織布や滅菌紙を使用した場合、剥離時に蓋材が破れるという課題がある。

特開平５−２１２８３５号公報

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、滅菌紙や不織布に対し、良好なイージーピール性およびシール性を示すフィルムおよび易開封性医療用包装体を提供することにある。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成を採用すれば、上記改題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の要旨は、少なくとも一層以上のシール層を有するヒートシール性フィルムであり、当該シール層がスチレン系エラストマーを３０〜５０質量部含み、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’_１３０℃）が０．０５〜０．４ＭＰａであり、かつ当該シール層の、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’_１３０℃）と、１６０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’_１６０℃）との比（Ｅ’_１３０℃／Ｅ’_１６０℃）が１〜３の範囲であることを特徴とするヒートシール性多層フィルム、および当該ヒートシール性多層フィルムを用いた底材と、滅菌紙からなる蓋材とから構成されることを特徴とする易開封性医療用包装体に存する。

本発明によれば、滅菌紙や不織布とシールした場合であっても、良好なイージーピール性、ヒートシール性を有するフィルムおよび易開封性医療用包装体を提供することができ、本発明の工業的価値は高い。

接合前の包装体を示す概略説明図である。

（
本発明者らが鋭意検討した結果、従来の方法では、ヒートシール時にシール層が蓋材である不織布や滅菌紙に埋没してしまうことを突き止めた。このためシール層は不織布や滅菌紙により繊維強化されるかたちとなり、結果シール層が凝集破壊しにくくなり、不織布や滅菌紙の破れを引き起こしていると考えられる。シール層が埋没する原因は、ヒートシール温度がシール層の融点よりも高い温度となるため、シール層の樹脂が流動し、不織布や滅菌紙の空隙に入り込むためと考えられる。

上記観点から、本発明のフィルムのシール層について、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’_１３０℃）が０．０５〜０．４ＭＰａの範囲にすることによって、本発明の課題を解決できることを見いだした。当該数値が０．０５ＭＰａ未満であると、シール層の流動性が高くなり、滅菌紙に埋没しやすくなり、良好なイージーピール性が発現しにくくなる。当該数値が０．４ＭＰａを超えると、シール層が硬すぎて、滅菌紙と接着しない。

本発明のフィルムにおいて、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’_１３０℃）と、１６０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１６０℃）との比（Ｅ’１３０℃／Ｅ’１６０℃）が３を超すと、温度が変化したときの弾性率の変化が大きくなり、良好なイージーピール特性を発現する温度範囲が狭くなる。

本発明のフィルムの室温（２３℃）での弾性率は、ハンドリング性、耐ブロッキング性等の観点から、１０ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは１００ＭＰａ以上である。

本発明のフィルムのシール層と滅菌紙との接着強度については、易開封性およびシール性のバランスの点から、２５℃で、通常７５ｇｆ／１５ｍｍ幅以上、好ましくは９０ｇｆ／１５ｍｍ幅以上であり、通常４５０ｇｆ／１５ｍｍ幅以下、好ましくは３００ｇｆ／１５ｍｍ幅以下である。

本発明のフィルムのシール層と滅菌紙の剥離形態は、シール層と蓋材との界面剥離により、蓋材との剥離が行われる。

本発明のフィルムのシール層単層（厚み１００μｍ、１０ｍｍ幅）を速度１００ｍｍ／minで引っ張り試験した際の伸びが１００％未満であれば、凝集破壊しやすい傾向があり、反対に伸びが１００％以上であれば凝集破壊しにくい傾向があるため、界面剥離になりやすい。これは、シール層に用いる材料の相溶性等で調整できる。

本発明のフィルムにおいて、シール温度範囲で一定の弾性率を保つために、スチレン系エラストマーを含むことが望ましい。

スチレン系エラストマーは、ポリスチレンブロックと柔軟なポリオレフィン構造のエラストマーブロックの共重合体であることが好ましく、例えば、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック（ＳＥＰ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン）ブロック−ポリスチレン（ＳＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン／ブチレン）ブロック-ポリスチレン（ＳＢＢＳ）等が挙げられる。これらのうち、室温（２３℃）での弾性率、耐熱性の観点からＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ、ＳＢＢＳが好ましく、ＳＥＢＳ、ＳＢＢＳがより好ましい。

本発明におけるフィルムでは、前記スチレン系エラストマーであってスチレン成分を３０質量部以上含有し、室温（２３℃）での弾性率が１０〜１０，０００ＭＰａ、１３０℃での弾性率が１〜１０ＭＰａの範囲にあることが望ましい。室温（２３℃）での弾性率が低いとフィルム同士の張り付きが起こることがあり、１３０℃での弾性率が低いと良好なＥＰ性が発現しないことがある。

本発明のフィルムにおいて、シール温度範囲で溶融し適切なシール性を付与し、また良好なイージーピール性を発現させるために、スチレン系エラストマーと海島構造を形成する樹脂であることが望ましい。スチレン系エラストマーと海島構造を形成する樹脂としては、直鎖低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリブテン(ＰＢ)、ポリアミド(ＰＡ)などが挙げられるが、低温ヒートシール性を付与する観点から融点が９０℃以上１３０℃以下のオレフィン系樹脂がより好ましい。

本発明のフィルムにおけるシール層は、スチレン系エラストマーが、３０質量部以上５０質量部以下、ポリブテンが５０質量部以上７０質量部以下であることが望ましい。スチレン系エラストマーが少ないと、望みの弾性率が達成されないことがあり、ポリブテンが少ないと、シール性、製膜性が低下する。

本発明フィルムのシール層の膜厚は、特に規定はされないが、好ましくは１〜１００μｍの範囲であり、より好ましくは３〜５０μｍの範囲である。薄すぎるとイージーピール性を発現しにくい場合があり、厚すぎるとコスト高になる。

本発明のフィルムのシール層は、上記機能を阻害しない限り、添加剤を加えることができる。添加剤としては、アンチブロッキング剤、スリップ剤、加工助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。

本発明のフィルムを構成するその他の層については、シール層に上記のシール層を用いることが好ましく、その他の層構成は特に規定されないが、隣接層はシール層との接着性の点からオレフィン系樹脂が望ましい。また、深絞り成形性、耐ピンホール性、強度を付与する観点から、ポリアミドからなる層を含有することが望ましい。さらに、防湿性、フィルムに適度なコシを付与する観点から、ポリプロピレンからなる層を含有することが望ましい。これらの層は共押出により積層されることが好ましい。

また、フィルムに柔軟性を付与する観点から、ＥＶＡやＰＥからなる層を含有することが望ましく、酸素バリア性を付与する観点からＥＶＯＨからなる層を含有することが望ましい。各層を接着するための接着層を含有していてもよい。

本発明における評価方法は以下に示すとおりである。

（１）製膜性
二軸押出機を用いたＴダイ法にて樹脂温度２００℃で押出成形した後、２０℃のキャストロールで急冷製膜した際の製膜性を評価した。
○：フィルム同士の張り付きなし
×：フィルム同士が張り付く

（２）シール強度評価
ヒートシールフィルムと、滅菌紙（製品名：メディカＪ、王子特殊紙製）を、シール層を貼りあわせ面として、ヒートシーラーで、１３０℃あるいは１４０℃、３ｋｇ／ｃｍ^２、シール幅６ｍｍで２秒間シールした。これを、幅１５ｍｍの短冊上に切断し、１８０°剥離試験にて、剥離速度１００ｍｍ／分にて剥離し、剥離強度を測定した。この剥離強度から、シール強度を以下の規準で評価した。
○：剥離強度１００ｇｆ／１５ｍｍ幅以上
×：剥離強度１００ｇｆ／１５ｍｍ幅未満

（３）イージーピール性（ＥＰ性）評価
上記シールしたサンプルについて、手剥離によりヒートシールフィルムから滅菌紙を剥離し、その際の剥離特性から目視で以下の規準で評価した。
○：滅菌紙が破れず、剥離部に紙片が残らない
△：滅菌紙が破れないが、剥離部の一部に毛羽立ちが残る
×：滅菌紙が破れて、剥離部に紙片が残る

実施例１：
ポリブテン（製品名：タフマーＢＬ３４５０、三井化学製）を６０質量部およびスチレン系エラストマー（製品名：セプトン８１０４、クラレ製）４０質量部からなる樹脂組成物を２２０℃で混練した後、２００℃でラミネート後、空冷することで単膜を製膜し、５０μｍのヒートシールフィルムを得た。得られたフィルムについて、シール強度評価およびイージーピール性評価を行った。

実施例２：
樹脂組成物として、ポリブテン（製品名：タフマーＢＬ３４５０、三井化学製）を６０質量部およびスチレン系エラストマー（製品名：タフテックP２０００、旭化成ケミカルズ製）４０質量部を用いた以外は、実施例１と同様の方法でヒートシールフィルムを作製し、評価を行った。

比較例１：
樹脂組成物として、ＬＬＤＰＥ(製品名：モアテック０１３８Ｎ、プライムポリマー製)を５０質量部およびポリブテン（製品名：タフマーＢＬ３４５０、三井化学製）５０質量部を用いた以外は、実施例１と同様の方法でヒートシールフィルムを作製し、評価を行った。

比較例２：
樹脂組成物として、ポリブテン（製品名：タフマーＢＬ３４５０、三井化学製）を４０質量部およびスチレン系エラストマー（製品名：セプトン２００２、クラレ製）６０質量部を用いた以外は、実施例１と同様の方法でヒートシールフィルムを作製し、評価を行った。

比較例３：
樹脂組成物として、ポリブテン（製品名：タフマーＢＬ３４５０、三井化学製）を４０質量部およびスチレン系エラストマー（製品名：セプトン８１０４、クラレ製）６０質量部を用いた以外は、実施例１と同様の方法でヒートシールフィルムを作製し、評価を行った。

比較例４：
樹脂組成物として、スチレン系エラストマー（製品名：ダイナロン９９０１、ＪＳＲ製）を用いた以外は、実施例１と同様の方法でヒートシールフィルムを作製し、評価を行った。

実施例、比較例で作製したヒートシールフィルムの評価結果を下記表１および２に示す。表１および２より、本発明のヒートシールフィルムは、滅菌紙に対して良好なシール性およびイージーピール性を示すことがわかる。

本発明のフィルムは、易開封性が求められる用途、例えば、医療用包装体用として好適に利用することができる。

１０ 蓋材
２０ 底材
３０ 凹部
４０ ガーゼ等の内容物
５０ ヒートシール部

Claims (6)

1. 少なくとも一層以上のシール層を有するヒートシール性フィルムであり、当該シール層がスチレン系エラストマーを３０〜５０質量部と融点９０〜１３０℃の直鎖低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、ポリブテン(ＰＢ)の群から選ばれる、少なくとも１種であるオレフィン系樹脂を含み、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１３０℃）が０．０５〜０．４ＭＰａであり、かつ当該シール層の、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１３０℃）と、１６０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１６０℃）との比（Ｅ’１３０℃／Ｅ’１６０℃）が１〜３の範囲であることを特徴とするヒートシール性多層フィルム。
2. 少なくとも一層以上のシール層を有するヒートシール性フィルムであり、当該シール層がスチレン系エラストマーを３０〜５０質量部とを含み、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１３０℃）が０．０５〜０．４ＭＰａであり、かつ当該シール層の、振動周波数１Ｈｚ、１３０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１３０℃）と、１６０℃で測定された溶融粘弾性（Ｅ’１６０℃）との比（Ｅ’１３０℃／Ｅ’１６０℃）が１〜３の範囲であることを特徴とするヒートシール性多層フィルム用いた底材と、滅菌紙からなる蓋材とから構成されることを特徴とする易開封性医療用包装体。
3. シール層に含有するスチレン系エラストマーが、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）、およびポリスチレン−ポリ（ブタジエン／ブチレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＢＢＳ）の群から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のヒートシール性多層フィルム。
4. 共押出積層されてなる請求項１または３に記載のヒートシール性多層フィルム。
5. シール層に隣接する層がオレフィン系樹脂からなる請求項１、３または４のいずれかに記載のヒートシール性多層フィルム。
6. 請求項１または３〜５のいずれかに記載のヒートシール性多層フィルムを用いた底材と、滅菌紙からなる蓋材とから構成されることを特徴とする易開封性医療用包装体。

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