JP6485151B2 - 医療用袋 - Google Patents
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Description
レフィン共重合体である線状低密度ポリエチレンからなり、中間層が0.880〜0.905g/cm3の密度を有するエチレン・α−オレフィン共重合体である線状低密度ポリエチレンからなり、かつ、内層および外層と中間層との間に密度の差を少なくとも0.01g/cm3設けた三層構成のプラスチック容器が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記のプラスチック容器は、耐熱性が十分でないという大きな問題があった。特に、本容器に薬液を入れた後、110 ℃ 以上の温度条件で加熱加圧滅菌処理を行うと、容器が溶融してしまい、もはや容器としての機能をなさなくなることがあった。また、容器としての形を留めたとしても、透明性が低下する等の問題があった。
しかしながら、これらの積層体からなる医療用袋は、115℃〜121℃の温度条件で加熱加圧滅菌処理を行っても、医療用袋が溶融し、形状が崩れる可能性は小さくなったが、透明性、光沢等の光学的特性が劣り、内容物の視認性に劣るという問題があった。
成分(A):下記(A−i)及び(A−ii)の特性を有するエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体
(A−i)メルトフローレート(190℃、21.18N荷重)が0.1〜10g/10分
(A−ii)密度が0.930〜0.950g/cm3
成分(B):下記(B−i)〜(B−iv)の特性を有するメタロセン触媒を用いて製造されたエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体
(B−i)メルトフローレート(190℃、21.18N荷重)が0.1〜5.0g/10分
(B−ii)密度が0.890〜0.930g/cm3
(B−iii)α−オレフィンの含有量が5〜40重量%
(B−iv)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)が8.0以下
成分(C):下記(C−i)〜(C−ii)の特性を有する高圧法低密度ポリエチレン
(C−i)メルトフローレート(190℃、21.18N荷重)が0.1〜5g/10分
(C−ii)密度が0.915〜0.935g/cm3
(B−v)融解ピークが複数確認され、最大温度の融解ピーク位置が118℃以上
前記積層体が袋状に形成されており、前記第1層が外層であり、前記第3層が内層である第1〜第5のいずれか1項に記載の医療用袋が提供される。
本願の第6の発明によれば、前記積層体の前記第3層同士を対向させ、袋状にヒートシールしてなる第1〜第6のいずれかに記載の医療用袋が提供される。
好ましくは、第1層は、特定のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)及び特定の高圧法低密度ポリエチレン(C)を含有するエチレン系樹脂層Iからなり、第2層は、メタロセン触媒を用いて製造された特定のエチレン・α−オレフィン共重合体(B)及び特定の高圧法低密度ポリエチレン(C)を含有するエチレン系樹脂層IIからなり、第3層は、特定のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)及び特定の高圧法低密度ポリエチレン(C)を含有するエチレン系樹脂層IIIからなる医療用袋である。
本発明の積層体の第1層は、エチレン・α−オレフィン共重合体(成分(A))を含有すれば良いが、好ましくは、エチレン・α−オレフィン共重合体(成分(A))70〜99重量%及び高圧法低密度ポリエチレン(成分(C))1〜30重量%を含有するエチレン系樹脂層Iからなる。
本発明の積層体の第1層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(成分(A))は、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体である。該共重合体は、下記(A−i)及び(A−ii)の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体である。
以下、構成モノマー、重合法及びそれが有する特性について、順次説明する。
(A−i)メルトフローレート(MFR)
本発明の積層体の第1層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)のMFR(190℃ 、21.18N荷重)は、0.1〜10g/10分であり、好ましくは0.1〜4.5g/10分であり、より好ましくは0.5〜3.0g/10分であり、さらに好ましくは1.0〜2.5g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが0.1g/10分未満では樹脂圧力が高く成形性が不良となり、10g/10分を超えると、インフレーション成形時、バブルが不安定になり成形性が不良になる、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後にフィルムに皺が生じる等耐熱性に劣る挙動を示す恐れがあり、好ましく無い。
ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定する。
本発明の積層体の第1層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の密度は、0.930〜0.950g/cm3、好ましくは0.933〜0.945g/cm3、より好ましくは0.934〜0.940g/cm3、さらに好ましくは、0.935〜0.939g/cm3である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が0.930g/cm3未満では、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後に医療用袋が溶融してしまう恐れがあり、0.945g/cm3を超えると、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定する。
本発明の積層体の第1層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、エチレンから誘導される構成単位を主成分としたエチレンとα−オレフィンのランダム共重合体である。
コモノマーとして用いられるα−オレフィンは、好ましくは炭素数3〜12のα−オレフィンである。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、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等を挙げることができる。かかるエチレン・α−オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1 − ブテン共重合体、エチレン・1−ヘキセン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・4−メチル−ペンテン−1共重合体が挙げられる。また、α−オレフィンは1種または2種以上の組み合わせでもよい。2種のα−オレフィンを組み合わせてターポリマーとする場合は、エチレン・プロピレン・ヘキセンターポリマー、エチレン・ブテン・ヘキセンターポリマー、エチレン・プロピレン・オクテンターポリマー、エチレン・ブテン・オクテンターポリマーが挙げられる。
本発明の積層体の第1層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、チーグラー触媒、バナジウム触媒、メタロセン触媒、好ましくはメタロセン触媒を使用して製造することができる。製造法は、高圧イオン重合法、気相法、溶液法、スラリー法が挙げられる。
本発明の積層体の第1層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(成分(C))は、下記(C−i)〜(C−ii)の特性を有する。
(C−i)メルトフローレート(MFR)
本発明の積層体の第1層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(C)のMFR(190℃ 、21.18N荷重)は、0.1〜5.0g/10分であり、好ましくは0.5〜4.0g/10分であり、より好ましくは0.7〜3.0g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが0.1g/10分未満では樹脂圧力が高く成形性が不良となり、5.0g/10分を超えると、インフレーション成形時、バブルが不安定になり成形性が不良になる恐れがあり、好ましく無い。
ここで、高圧法低密度ポリエチレンのMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定する。
本発明の積層体の第1層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(C)の密度は、0.915〜0.935g/cm3、好ましくは0.920〜0.930g/cm3、さらに好ましくは0.923〜0.929g/cm3である。高圧法低密度ポリエチレンの密度が0.915g/cm3未満では、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後に医療用袋が溶融してしまう恐れがあり、0.935g/cm3を超えると、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
ここで、高圧法低密度ポリエチレンの密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(低密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定する。
本発明のエチレン系樹脂層Iには、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的任意成分を配合することができる。このような任意成分としては、通常のポリエチレン系樹脂材料に使用される酸化防止剤( 中でも、フェノール系、及びリン系酸化防止剤が好ましい)、アンチブロッキング剤、中和剤、熱安定剤、結晶核剤、透明化剤、滑剤、着色剤、分散剤、過酸化物、充填剤、蛍光増白剤等を挙げることができる。
また、柔軟性を付与するため、EBR、EPR等のエチレン・α−オレフィンエラストマー、SEBS 、HSBR等のスチレン系エラストマー等のゴム系化合物を配合することができる。
本発明のエチレン系樹脂層I中には、成分(A)が含まれればよいが、好ましい成分(A)と成分(C)に配合割合は、成分(A)70〜99重量%に対し成分(C)1〜30重量%であり、好ましくは、成分(A)80〜95重量%に対し成分(C)5〜20重量%であり、より好ましくは、成分(A)80〜90重量%に対し成分(C)10〜20重量%である。
成分(A)が含まれないと、115℃〜121℃加熱加圧滅菌処理後の柔軟性、落袋強度、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
エチレン系樹脂層Iに含有される成分(A)と成分(C)は製造方法に従って配合し、必要に応じて溶融混練により調整することができる。
より具体的には、成分(A)と成分(C)とを、あらかじめドライブレンドし、そのブレンド物をそのまま成形機のホッパーに投入してもよい。また、そのブレンド物を押出機、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー、ニーダーブレンダー等を用いて溶融、混練し、通常用いられている方法でペレット状とし、フィルムもしくはシートを製造することもできる。
本発明の積層体の第2層は、エチレン・α−オレフィン共重合体(成分(B))を含有すれば良いが、好ましくは、エチレン・α−オレフィン共重合体(成分(B))70〜99重量%及び高圧法低密度ポリエチレン(成分(C))1〜30重量%を含有するエチレン系樹脂層IIからなる。
本発明の積層体の第2層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(成分(B))は、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体である。該共重合体は、下記(B−i)〜(B−iv)の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体である。好ましくは(B−v)の特性を有する。
以下、構成モノマー、重合法及びそれが有する特性について、順次説明する。
本発明の積層体の第2層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(B)のMFR(190℃ 、21.18N荷重)は、0.1〜5.0g/10分であり、好ましくは0.5〜3.0g/10分であり、より好ましくは0.7〜2.0g/10分であり、さらに好ましくは0.8〜1.5g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが0.1g/10分未満では樹脂圧力が高く成形性が不良となり、5g/10分を超えると、インフレーション成形時、バブルが不安定になり成形性が不良になる、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後にフィルムに皺が生じる等耐熱性に劣る挙動を示す恐れがあり、好ましく無い。
ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定する。
本発明の積層体の第2層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(B)の密度は、0.890〜0.930g/cm3、好ましくは0.900〜0.920g/cm3、さらに好ましくは0.905〜0.910g/cm3である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が0.890g/cm3未満では、115〜121℃加熱加圧滅菌処理後に医療用袋が溶融してしまう恐れがあり、0.920g/cm3を超えると、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定する。
本発明の積層体の第2層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(B)中のα−オレフィンの含有量は、5〜40重量%が好ましく、より好ましくは7〜35重量%、さらに好ましくは9〜30重量%である。α−オレフィンの含有量が少ない場合、フィルムの衝撃強度、及び柔軟性が得られず、多すぎる場合は耐熱性が損なわれる。ここでα−オレフィンの含有量は、下記の条件の13C−NMR法によって計測される値である。
装置:日本電子製 JEOL−GSX270
濃度:300mg/2mL
溶媒:オルソジクロロベンゼン
なお、エチレン・α−オレフィン共重合体は、1種又は2種以上の混合物であっても良い。
Z平均分子量(Mz)は、高分子量成分の平均分子量への寄与が大きいので、Mzと数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)は、重量平均分子量(Mw)とMnとの比(Mw/Mn)に比べて高分子量成分の存在を確認しやすい。高分子量成分は、成形時の樹脂圧力に影響を与える要因であり、高分子量成分が多いと加工時に問題となる。よって、Mz/Mnは小さい方が好ましい。
そこで、本発明で用いる成分(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)は、8.0以下であり、好ましくは5.0以下である。Mz/Mnが8.0を超えると透明性が悪化する。また、Mz/Mnを所定の範囲に調整する方法としては、適当なメタロセン触媒を選択する方法等が挙げられる。
なお、(Mz/Mn)の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で行い、測定条件は次のとおりである。
検出器:MIRAN社製 1A赤外分光光度計(測定波長、3.42μm)
カラム:昭和電工製AD806M/S 3本(カラムの較正は東ソー製単分散ポリスチレン(A500,A2500,F1,F2,F4,F10,F20,F40,F288の各0.5mg/ml溶液)の測定を行い、溶出体積と分子量の対数値を2次式で近似した。また、試料の分子量はポリスチレンとポリエチレンの粘度式を用いてポリエチレンに換算した。ここでポリスチレンの粘度式の係数はα=0.723、logK=−3.967であり、ポリエチレンはα=0.733、logK=−3.407である。)
測定温度:140℃
濃度:20mg/10mL
注入量:0.2ml
溶媒:オルソジクロロベンゼン
流速:1.0ml/分。
本発明の積層体の第2層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(B)は、DSC測定において、融解ピークが複数確認され、最大温度の融解ピーク位置が118℃以上であることが好ましい。
最大温度の融解ピーク位置が118℃未満であると、115℃加熱加圧滅菌処理後は問題無いが、121℃加熱加圧滅菌処理後に、しわが発生する可能性がある。
なお、本発明においては、セイコー社製DSCを用い、試料5.0mgを採り、160℃で5分間保持した後、30℃まで10℃/分の降温速度で結晶化させ、さらに10℃/分の昇温速度で融解させたときの融解ピーク温度を確認した。
本発明の積層体の第2層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(成分(C))は、下記(C−i)〜(C−ii)の特性を有する。
本発明の積層体の第2層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(C)のMFR(190℃ 、21.18N荷重)は、0.1〜5.0g/10分であり、好ましくは0.5〜4.0g/10分であり、より好ましくは0.7〜3.0g/10分である。高圧法低密度ポリエチレン(C)のMFRが0.1g/10分未満では樹脂圧力が高く成形性が不良となり、5.0g/10分を超えると、インフレーション成形時、バブルが不安定になり成形性が不良になる恐れがあり、好ましく無い。
ここで、高圧法低密度ポリエチレンのMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定する。
本発明の積層体の第2層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(C)の密度は、0.915〜0.935g/cm3、好ましくは0.920〜0.930g/cm3、さらに好ましくは0.923〜0.929g/cm3である。高圧法低密度ポリエチレンの密度が0.915g/cm3未満では、115〜121℃の加熱加圧滅菌処理後に医療用袋が溶融してしまう恐れがあり、0.935g/cm3を超えると、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
ここで、高圧法低密度ポリエチレンの密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定する。
本発明のエチレン系樹脂層IIには、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的任意成分を配合することができる。このような任意成分としては、通常のポリエチレン系樹脂材料に使用される酸化防止剤(中でも、フェノール系、及びリン系酸化防止剤が好ましい)、アンチブロッキング剤、中和剤、熱安定剤、結晶核剤、透明化剤、滑剤、着色剤、分散剤、過酸化物、充填剤、蛍光増白剤等を挙げることができる。
また、柔軟性を付与するため、EBR、EPR等のエチレン・α−オレフィンエラストマー、SEBS 、HSBR等のスチレン系エラストマー等のゴム系化合物を配合することができる。
本発明のエチレン系樹脂層II中には、成分(B)が含まれればよいが、好ましい成分(B)と成分(C)の配合割合は、成分(B)80〜99重量%に対し、成分(C)1〜20重量%であり、好ましくは、成分(B)83〜95重量%に対し成分(C)5〜17重量%であり、より好ましくは、成分(B)85〜92重量%に対し成分(C)8〜15重量%である。
成分(B)が含まれないと、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後の柔軟性、落袋強度、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
エチレン系樹脂層IIに含有される成分(B)及び成分(C)は製造方法に従って配合し、必要に応じて溶融混練により調整することができる。
本発明の積層体の第3層は、エチレン・α−オレフィン共重合体(成分(A))を含有すれば良いが、好ましくは、エチレン・α−オレフィン共重合体(成分(A))70〜99重量%及び高圧法低密度ポリエチレン(成分(C))1〜30重量%を含有するエチレン系樹脂層IIIからなる。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(成分(A))は、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体である。該共重合体は、下記(A−i)及び(A−ii)の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体である。
以下、構成モノマー、重合法及びそれが有する特性について、順次説明する。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)のMFR(190℃ 、21.18N荷重)は、0.1〜10g/10分であり、好ましくは0.1〜4.5g/10分であり、より好ましくは0.5〜3.0g/10分であり、さらに好ましくは1.0〜2.5g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが0.1g/10分未満では樹脂圧力が高く成形性が不良となり、10g/10分を超えると、インフレーション成形時、バブルが不安定になり成形性が不良になる、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後にフィルムに皺が生じる等耐熱性に劣る挙動を示す恐れがあり、好ましく無い。
ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定する。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の密度は、0.930〜0.950g/cm3、好ましくは0.933〜0.945g/cm3、より好ましくは0.934〜0.940g/cm3、さらに好ましくは、0.935〜0.939g/cm3である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が0.930g/cm3未満では、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後に医療用袋が溶融してしまう恐れがあり、0.945g/cm3を超えると、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定する。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、エチレンから誘導される構成単位を主成分としたエチレンとα−オレフィンのランダム共重合体である。
コモノマーとして用いられるα−オレフィンは、好ましくは炭素数3〜12のα−オレフィンである。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、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等を挙げることができる。かかるエチレン・α−オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1 − ブテン共重合体、エチレン・1−ヘキセン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・4−メチル−ペンテン−1共重合体が挙げられる。また、α−オレフィンは1種または2種以上の組み合わせでもよい。2種のα−オレフィンを組み合わせてターポリマーとする場合は、エチレン・プロピレン・ヘキセンターポリマー、エチレン・ブテン・ヘキセンターポリマー、エチレン・プロピレン・オクテンターポリマー、エチレン・ブテン・オクテンターポリマーが挙げられる。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、チーグラー触媒、バナジウム触媒、メタロセン触媒、好ましくはメタロセン触媒を使用して製造することができる。製造法は、高圧イオン重合法、気相法、溶液法、スラリー法が挙げられる。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、DSC測定において、最大温度の融解ピーク位置が123.0〜131.0℃、好ましくは125.0〜130.0℃、より好ましくは126.0〜129.0℃、さらに好ましくは、126.0〜128.0℃である。
最大温度の融解ピーク位置が131.0℃を超えると、115℃〜121℃加熱加圧滅菌処理前後に、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。一方、最大温度の融解ピーク位置が123.0℃未満であると、耐熱性に劣る恐れがあり、好ましく無い。
なお、本発明においては、セイコー社製DSCを用い、試料5.0mgを採り、160℃で5分間保持した後、30℃まで10℃/分の降温速度で結晶化させ、さらに10℃/分の昇温速度で融解させたときの融解ピーク温度を確認した。
本発明の積層体の第3層に用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の溶融粘度は、次の条件を満たすことが好ましい。
(A−vi−1)190℃で測定した、せん断速度が2.43×10s−1での溶融粘度(η* 1)が1.5×104〜7.0×104poise
(A−vi−2)190℃で測定した、せん断速度が2.43×102s−1での溶融粘度(η* 2)が5.5×103poise〜3.0×104poise
190℃で測定した、せん断速度に着目するのは、当該温度において、成形する際の製品への影響を推定するためである。また、特に121℃加熱加圧滅菌処理後のフィルムの表面状態への影響を推定するのにも有効である。
溶融粘度(η* 1)は、エチレン・α−オレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)や分子量分布などにより調整可能である。メルトフローレートの値を高めると溶融粘度(η* 1)は小さくなる傾向がある。
さらに、本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、190℃で測定した、せん断速度2.43×10s−1の溶融粘度(η* 2)が、5.5×103〜3.0×104poise、より好ましくは7.0×103〜2.5×104poise、さらに好ましくは8.0×103〜2.0×104poiseである。溶融粘度(η* 2)が上限値を超えると押出負荷が高くなり、生産性に劣る。下限値を超えると、121℃加熱加圧滅菌処理後に、フィルムにしわがよる恐れがある。
ここで、溶融粘度(η* 1)、(η* 2)は、径1.0mm、L/D=10のキャピラリーを有するキャピラリーレオメーターを用いて得られる測定値である。
2種類のせん断速度を設けるのは、低速成形時、高速成形時の製品の表面への影響が小さく、それぞれの成形速度領域で同様の製品が得られるようにするためである。
本発明の積層体の第3層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(成分(C))は、下記(C−i)〜(C−ii)の特性を有する。
本発明の積層体の第3層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(C)のMFR(190℃ 、21.18N荷重)は、0.1〜5.0g/10分であり、好ましくは0.5〜4.0g/10分であり、より好ましくは0.7〜3.0g/10分である。高圧法低密度ポリエチレン(C)ののMFRが0.1g/10分未満では樹脂圧力が高く成形性が不良となり、5.0g/10分を超えると、インフレーション成形時、バブルが不安定になり成形性が不良になる恐れがあり、好ましく無い。
ここで、高圧法低密度ポリエチレンのMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定する。
本発明の積層体の第3層に用いる高圧法低密度ポリエチレン(C)の密度は、0.915〜0.935g/cm3、好ましくは0.920〜0.930g/cm3、さらに好ましくは0.923〜0.929g/cm3である。高圧法低密度ポリエチレンの密度が0.915g/cm3未満では、115℃〜121℃の加熱加圧滅菌処理後に医療用袋が溶融してしまう恐れがあり、0.935g/cm3を超えると、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
ここで、高圧法低密度ポリエチレンの密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(低密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定する。
本発明のエチレン系樹脂層IIIには、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的任意成分を配合することができる。このような任意成分としては、通常のポリエチレン系樹脂材料に使用される酸化防止剤( 中でも、フェノール系、及びリン系酸化防止剤が好ましい)、アンチブロッキング剤、中和剤、熱安定剤、結晶核剤、透明化剤、滑剤、着色剤、分散剤、過酸化物、充填剤、蛍光増白剤等を挙げることができる。
また、柔軟性を付与するため、EBR、EPR等のエチレン・α−オレフィンエラストマー、SEBS 、HSBR等のスチレン系エラストマー等のゴム系化合物を配合することができる。
本発明のエチレン系樹脂層III中には、成分(A)が含まれればよいが、好ましい成分(A)と成分(C)に配合割合は、成分(A)70〜99重量%に対し成分(C)1〜30重量%であり、好ましくは、成分(A)80〜95重量%に対し成分(C)5〜20重量%であり、より好ましくは、成分(A)80〜90重量%に対し成分(C)10〜20重量%である。
成分(A)が含まれないと、115℃〜121℃加熱加圧滅菌処理後の柔軟性、落袋強度、透明性が低下する恐れがあり、好ましく無い。
エチレン系樹脂層IIIに含有される成分(A)と成分(C)は製造方法に従って配合し、必要に応じて溶融混練により調整することができる。
本発明の積層体は、少なくとも上記第1層、第2層及び第3層をこの順で積層したものであればよいが、上記第1層、第2層及び第3層のほかに、かかる積層体に一般的に使用される各種の層を適宜必要に応じて設けることができる。具体的には、各種の層間に接層やEVOH等のガスバリアー層を設けることができる。
本発明の積層体の製造方法は、特に制限はなく、公知の方法で行うことができる。水冷インフレーション法により製造するのが好ましい。
本発明の積層体からなる医療用袋は、特に、耐熱性の必要な115℃〜121℃滅菌処理用途に好適に使用できる。医療用袋の具体的用途としては、輸液バッグ、体液や薬液等の注入、排出、保存用等の容器、腹膜透析バッグ、人工透析バッグ等が挙げられる。
(1)メルトフローレート(MFR):前述のように、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃ 、21.18N荷重)に準拠して測定した。
(2)密度:前述のように、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(低密度ポリエチレンの場合)準拠して23℃で測定した。
(3)α−オレフィン含有量:前述のように、α−オレフィンの含有量は、13C−NMR法によって計測した。
(4)Mz/Mn:前述のように、GPCにより測定した。
プラコー社製3種3層水冷インフレーション成形機(ダイ径:100mmφ、ダイリップ:3mm、ダイス温度:190℃)を用い、第1層と第3層の厚みを30μm、中間層の厚み190μm、折り径:180mmのチューブ状積層体を成形した。(実施例1、比較例1、比較例3)
また、別に、第1層と第3層の厚みを50μm、中間層の厚み150μm、折り径:180mmのチューブ状積層体を成形した。(実施例2、比較例2、比較例4)
(1)耐熱性:円筒状になっている積層体を210mmの大きさに切り出し、切り出した一方をインパルスシーラーを使ってヒートシールして袋状にした。ついで、その中に、純水を500ml充填し、もう一辺をヒートシールして密封した。ヒートシールとヒートシールの間の距離は1 8 0 mmとなるようにシールした。このようにして得られたサンプル袋を、高温高圧調理殺菌試験機(日阪製作所製、RCS・40 RTGN型)の中に入れた後加圧し、115 ℃ 及び121℃まで雰囲気温度を上昇させて、その温度を30分間保持した。その後、約4 0℃まで冷却し、該サンプル袋を試験機から取り出した。以下、この殺菌処理をした積層体(「サンプル袋」)を「滅菌処理後積層体」と記述する。
○:しわがほとんどない。または、まったくない。
×:しわが多い。または、透明性が低下する。
JIS−K7136−2000に準拠して測定した。尚、ヘーズ測定は、成形した積層体及び加熱加圧滅菌処理後の積層体について行った。試験片を、関東化学製特級流動パラフィンを入れたガラス製セルにセットし、測定した。
加熱加圧滅菌処理後の積層体について、ヘーズを測定する際には、中に充填されている水を抜いて1週間経過後に行った。
(3)GLOSS
JIS−Z8741を参考にして測定した。尚、GLOSS測定は、成形した積層体及び加熱加圧滅菌処理後の積層体について行った。反射角度は、20°を選択した。
加熱加圧滅菌処理後の積層体について、GLOSSを測定する際には、中に充填されている水を抜いて1週間経過後に行った。
(4)引張弾性率
JIS−K7217を参考に、成形した積層体及び加熱加圧滅菌処理後の積層体のMD方向(フィルムまたはシートの引き取り方向)及びTD方向(フィルムまたはシートの引き取りに垂直な方向)の1%引張弾性率を測定した。この値が小さい程、柔軟性に優れていることを示す。
加熱加圧滅菌処理後の積層体について、引張弾性率を測定する際には、中に充填されている水を抜いて1週間経過後に行った。
加熱加圧滅菌処理後の水入り積層体(2個)を10℃の環境で24時間保管後、その温度で、2mの高さから平行に鉄板の上に落下させて評価した。以下の基準で評価した。
×:加熱加圧滅菌処理後、積層体が1 個又は2 個破袋した。
○:落下試験前と様子が変わらず、2 個とも問題なかった。
(1)成分(A):エチレン・α−オレフィン共重合体
成分(A)として、市販品である次の2種類の樹脂を用いた。表1に示す。
A−1:日本ポリエチレン社製ノバテックC6 SF941(MFR 2.0g/10min、密度 0.936g/cm3)
A−2:日本ポリエチレン社製ノバテックHD HM160(MFR 5.0g/10min、密度 0.953g/cm3)
A−3:日本ポリエチレン社製ノバテックC6 SF240(MFR 2.0g/10min、密度 0.920g/cm3)
(2)成分(B):エチレン・α−オレフィン共重合体
成分(B)として、メタロセン触媒で製造された、次の樹脂を用いた。表1に示す。
B−1:日本ポリエチレン社製ハーモレックス NF324A(MFR 1.0g/10min、密度 0.906g/cm3)
B−2:日本ポリエチレン社製カーネル KF270(MFR 2.0g/10min、密度 0.907g/cm3)
(3)成分(C):高圧法低密度ポリエチレン
成分(C)として、市販品である次の樹脂を用いた。表1に示す。
C−1:日本ポリエチレン社製ノバテックLD LM360(MFR 0.9g/10min、密度 0.928g/cm3)
第1層に、(A−1)90重量%、(C−1)10重量%を配合したエチレン系樹脂層Iを用い、第2層には、(B−1)90重量%、(C−1)10重量%を配合したエチレン系樹脂層II用い、第3層には、(A−1)90重量%、(C−1)10重量%からなるエチレン系樹脂層III用いた。
これら各層の樹脂材料を、上記プラコー社製3種3層水冷インフレーション成形機に各々セットし、上記条件で水冷インフレーション成形を行って、厚さ250μm(第1層:30μm、第2層:190μm、第3層:30μm)の積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
厚さ250μm(第1層:50μm、第2層:150μm、第3層:50μm)の積層体とした以外は、実施例1と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
第2層に、(B−2)90重量%、(C−1)10重量%としたエチレン系樹脂層IIを用いた以外は、実施例1と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。このものは、121℃加熱加圧滅菌後にしわがよる傾向が見られたが、その他は問題無かった。
第1層に、(A−2)100重量%としたエチレン系樹脂層Iを用い、第3層に、(A−2)100重量%用いた以外は、実施例1と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
このものは、加熱加圧滅菌処理前及び加熱加圧滅菌処理後のGLOSSが低くなり、光学的特性が低下する。また、121℃加熱加圧滅菌後にしわがよる。
第1層に、(A−2)100重量%としたエチレン系樹脂層Iを用い、第3層に、(A−2)100重量%用いた以外は、実施例2と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
このものは、加熱加圧滅菌処理前及び加熱加圧滅菌処理後のGLOSSが低くなり、光学的特性が低下する。
第1層に、(A−2)90重量%、(C−1)10重量%を配合したエチレン系樹脂層Iを用い、第3層に、(A−2)90重量%、(C−1)10重量%配合した以外は、実施例1と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
このものは、加熱加圧滅菌処理前及び加熱加圧滅菌処理後のGLOSSが低くなり、光学的特性が低下する。また、121℃加熱加圧滅菌後にしわがよる。
第1層に、(A−2)90重量%、(C−1)10重量%を配合したエチレン系樹脂層Iを用い、第3層に、(A−2)90重量%、(C−1)10重量%配合した以外は、実施例2と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
このものは、加熱加圧滅菌処理前及び加熱加圧滅菌処理後のGLOSSが低くなり、光学的特性が低下する。
第1層に、(A−3)90重量%、(C−1)10重量%を配合したエチレン系樹脂層Iを用い、第3層に、(A−3)90重量%、(C−1)10重量%配合した以外は、実施例1と同様に積層体を得て、評価を行った。結果を表2に示す。
このものは、115℃加熱加圧滅菌処理後は問題無かったが、121℃加熱加圧滅菌処理時に、溶融し、フィルム物性測定不能となった。
Claims (6)
- 少なくとも第1層、第2層および第3層をこの順に積層した積層体からなる医療用袋であって、第1層及び第3層が成分(A)を含み、かつ、第2層が成分(B)を含み、
前記第1層が、下記成分(A)70〜99重量%及び下記成分(C)1〜30重量%を含有するエチレン系樹脂層Iからなり、
前記第2層が、下記成分(B)80〜99重量%及び下記成分(C)1〜20重量%を含有するエチレン系樹脂層IIからなり、
前記第3層が、下記成分(A)70〜99重量%及び下記成分(C)1〜30重量%を含有するエチレン系樹脂層IIIからなることを特徴とする医療用袋。
成分(A):下記(A−i)及び(A−ii)の特性を有するエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体
(A−i)メルトフローレート(190℃、21.18N荷重)が0.1〜10g/10分
(A−ii)密度が0.930〜0.950g/cm3
成分(B):下記(B−i)〜(B−iv)の特性を有するメタロセン触媒を用いて製造されたエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体
(B−i)メルトフローレート(190℃、21.18N荷重)が0.1〜5.0g/10分
(B−ii)密度が0.890〜0.930g/cm3
(B−iii)α−オレフィンの含有量が5〜40重量%
(B−iv)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)が8.0以下
成分(C):下記(C−i)〜(C−ii)の特性を有する高圧法低密度ポリエチレン
(C−i)メルトフローレート(190℃、21.18N荷重)が0.1〜5g/10分
(C−ii)密度が0.915〜0.935g/cm3 - 前記第1層が、前記成分(A)80〜95重量%及び前記成分(C)5〜20重量%を含有するエチレン系樹脂層Iからなり、前記第2層が、前記成分(B)85〜95重量%及び前記成分(C)5〜15重量%を含有するエチレン系樹脂層IIからなり、前記第3層が、前記成分(A)80〜95重量%及び前記成分(C)5〜20重量%を含有するエチレン系樹脂層IIIからなることを特徴とする請求項1に記載の医療用袋。
- 前記成分(B)が、さらに下記(B−v)の特性を有するエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィン共重合体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の医療用袋。
(B−v)融解ピークが複数確認され、最大温度の融解ピーク位置が118℃以上 - 前記積層体の全体の厚みが100〜700μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の医療用袋。
- 前記積層体が袋状に形成されており、前記第1層が外層であり、前記第3層が内層である請求項1〜4のいずれか1項に記載の医療用袋。
- 前記積層体の前記第3層同士を対向させ、袋状にヒートシールしてなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の医療用袋。
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