JP6495677B2

JP6495677B2 - 医療用塩化ビニル系樹脂組成物

Info

Publication number: JP6495677B2
Application number: JP2015025235A
Authority: JP
Inventors: 坂井昂次
Original assignee: Riken Technos Corp
Current assignee: Riken Technos Corp
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: JP2016147954A

Description

本発明は、医療用塩化ビニル系樹脂組成物に関する。更に詳しくは、各種滅菌処理、特にγ線や電子線などの放射線を照射して滅菌する処理方法（以下、放射線滅菌と略すことがある。）に対する優れた耐性を有し、医療用輸液セットのジョイント、医療用血液回路のジョイント、及び医療用容器の材料として好適に用いることのできる医療用塩化ビニル系樹脂組成物に関する。

従来から、塩化ビニル系樹脂組成物は、医療用器具の材料として広く使用されている。これまで医療用の塩化ビニル系樹脂組成物に用いる可塑剤としては、ジ−２−エチルヘキシルフタレート（以下、「ＤＥＨＰ」と略すことがある。）が多用されてきた。ところがＤＥＨＰには、血液等へ溶出し易いという問題、及び精巣毒性が指摘されているという問題があった。そこで、可塑剤としてトリ−２−エチルヘキシルトリメリテートを用いること（例えば、特許文献１の２頁参照。）や、単独又は混合物の線状アルコールとトリメリット酸のエステルから形成されるものを用いること（特許文献１）が提案されている。

また医療用器具は、滅菌されて使用される。近年、医療用器具の滅菌には、高度の滅菌ができること、及び梱包後の滅菌が可能であり、滅菌作業の迅速化やコスト低減を図ることができることから、放射線滅菌が普及している。ところが放射線滅菌には、照射された医療用器具に色調変化及び亀裂などを起こし易いという問題があった。そこで、「塩化ビニル系樹脂１００重量部およびエチレン−不飽和エステル−一酸化炭素共重合樹脂１〜４０重量部を含有し、ＪＩＳＫ７２１５で規定されるショアーＤ硬度が７５°以上であることを特徴とする耐放射線性に優れた硬質塩化ビニル系樹脂組成物。更に錫メルカプト系安定剤０．１〜４重量部および／またはＣａＺｎ系安定剤１〜４重量部を含む硬質塩化ビニル系樹脂組成物。」（特許文献２）が提案されている。

しかしこれらの技術は、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性の全てを満足するものではなかった。

特開昭６０−１１５６４０号公報特開２００７−２１３８号公報

本発明の課題は、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性に優れ、医療用器具の材料として好適に用いることのできる塩化ビニル系樹脂組成物を提供することである。

本発明者は、鋭意研究した結果、特定の塩化ビニル系樹脂組成物により、上記課題を達成できることを見出した。

すなわち、本発明は、（ａ）下記（１）及び（２）の特徴を満たす塩化ビニル系樹脂１００質量部；及び
（ｂ）トリ−２−エチルヘキシルトリメリテート１〜１５質量部；
を含む医療用塩化ビニル系樹脂組成物である。
（１）ゲル浸透クロマトグラフィにより測定した微分分子量分布曲線のポリスチレン換算質量平均分子量が９８，５００以上１１０，０００以下である。
（２）分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．８０〜１．９５である。但し、Ｍｗはゲル浸透クロマトグラフィにより測定した微分分子量分布曲線のポリスチレン換算質量平均分子量であり、Ｍｎはポリスチレン換算数平均分子量である。

第２の発明は、第１の発明に記載の樹脂組成物を含む医療用器具である。

本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性に優れる。そのため医療用器具、例えば、医療用輸液セットのジョイント、医療用血液回路のジョイント、及び医療用容器の材料として好適に用いることができる。

成分（ａ）「塩化ビニル系樹脂」：
本発明の成分（ａ）として用いる塩化ビニル系樹脂は、−ＣＨ_２−ＣＨＣｌ−で表される基を有する全ての重合体を指し、塩化ビニルの単独重合体；塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・（メタ）アクリル酸共重合体、塩化ビニル・（メタ）アクリル酸メチル共重合体、塩化ビニル・（メタ）アクリル酸エチル共重合体、塩化ビニル・マレイン酸エステル共重合体、塩化ビニル・エチレン共重合体、塩化ビニル・プロピレン共重合体、塩化ビニル・スチレン共重合体、塩化ビニル・イソブチレン共重合体、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル・スチレン・無水マレイン酸三元共重合体、塩化ビニル・スチレン・アクリロニトリル三元共重合体、塩化ビニル・ブタジエン共重合体、塩化ビニル・イソプレン共重合体、塩化ビニル・塩素化プロピレン共重合体、塩化ビニル・塩化ビニリデン・酢酸ビニル三元共重合体、塩化ビニル・アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル・各種ビニルエーテル共重合体等の塩化ビニルと塩化ビニルと共重合可能な他のモノマーとの共重合体；後塩素化ビニル共重合体等の塩化ビニル単独重合体や塩化ビニル系共重合体を改質したもの；さらには塩素化ポリエチレン等の構造上塩化ビニル樹脂と類似の塩素化ポリオレフィンを包含する。

上記成分（ａ）は、（１）ゲル浸透クロマトグラフィ（以下、「ＧＰＣ」と略すことがある。）により測定したＧＰＣ曲線のポリスチレン換算質量平均分子量（以下、「Ｍｗ」と略すことがある。）が、９８，５００以上、１１０，０００以下、好ましくは９９，５００以上、１０１，０００以下である。

また上記成分（ａ）は、（２）分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．８０〜１．９５、好ましくは１．８３〜１．９２である。ここでＭｎはＧＰＣにより測定したＧＰＣ曲線のポリスチレン換算数平均分子量である。Ｍｗについては上述した。

上記成分（ａ）のＭｗが上記範囲にあり、かつ、Ｍｗ／Ｍｎが上記範囲にあるときに、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性の全てに優れたものになることは、特異的であり、驚くべきことである。

上記成分（ａ）としては、これらの塩化ビニル系樹脂の１種又は２種以上の混合物を用いることができる。なお上記成分（ａ）として２種以上の混合物を用いる場合には、混合物として上記特性（１）及び上記特性（２）を満たすようにする。

成分（ｂ）「トリ−２−エチルヘキシルトリメリテート」：
本発明の成分（ｂ）は、トリ−２−エチルヘキシルトリメリテートである。そのため本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性の全てに優れたものになる。

上記成分（ｂ）としては、特に制限されず、公知の方法で合成されたトリ−２−エチルヘキシルトリメリテートを用いることができる。

上記成分（ｂ）の配合量は、上記成分（ａ）１００質量部に対して、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性の観点から、１〜１５質量部、好ましくは１〜１０質量部である。

本発明の樹脂組成物には、塩化ビニル系樹脂及びその樹脂組成物に通常用いられる安定剤を、更に含ませることができる。上記安定剤としては、例えば、有機スズ化合物系、バリウム−亜鉛系、カルシウム−亜鉛系、及び鉛系の安定剤などをあげることができる。これらの中で、環境問題の観点から、有機スズ化合物系、バリウム−亜鉛系、及びカルシウム−亜鉛系の安定剤が好ましく、熱安定性の観点から有機スズ化合物系が好ましい。安定剤の配合量は、上記成分（ａ）１００質量部に対して、０．１〜１０質量部が好ましい。

本発明の樹脂組成物には、各種金属セッケン、脂肪酸、及びポリエチレンワックスなどの滑剤を、更に含ませることができる。滑剤の配合量は、上記成分（ａ）１００質量部に対して、０．１〜１０質量部が好ましい。

本発明の樹脂組成物には、本発明の目的に反しない限度において、所望により、塩化ビニル系樹脂及びその樹脂組成物に通常用いられる各種添加剤（例えば、熱安定剤、充填剤、滑剤、顔料、及び紫外線吸収剤など）を更に含ませることができる。

本発明の樹脂組成物は、上記成分（ａ）、上記成分（ｂ）、及び所望に応じて用いる任意成分を、任意の溶融混練機（例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、ミキサー、及び各種のニーダーなど。）を使用して溶融混練することにより得ることができる。好ましくは二軸押出機を用い、樹脂温度１５０〜１８０℃で溶融混練することにより得ることができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

使用した原材料
成分（ａ）：
（ａ−１）Ｍｗ＝１００，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８８の塩化ビニル単独重合体。
（ａ−２）Ｍｗ＝９９，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８８の塩化ビニル単独重合体。
（ａ−３）Ｍｗ＝１０５，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８８の塩化ビニル単独重合体。
（ａ−４）Ｍｗ＝１００，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８２の塩化ビニル単独重合体。
（ａ−５）Ｍｗ＝１００，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．９３の塩化ビニル単独重合体。

比較成分（ａ’）：
（ａ’−１）Ｍｗ＝１００，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７７の塩化ビニル単独重合体。
（ａ’−２）Ｍｗ＝１００，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．９８の塩化ビニル単独重合体。
（ａ’−３）Ｍｗ＝９７，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８８の塩化ビニル単独重合体。
（ａ’−４）Ｍｗ＝１３０，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８８の塩化ビニル単独重合体。

成分（ｂ）：
株式会社ＡＤＥＫＡのトリ−２−エチルヘキシルトリメリテート「アデカサイザーＣ−８（商品名）」。

任意成分（ｃ）：
（ｃ−１）株式会社ＡＤＥＫＡのジオクチル錫メルカプト系安定剤「アデカスタブ４６５（商品名）」。
（ｃ−２）株式会社ＡＤＥＫＡのバリウム−亜鉛系複合安定性。
（ｃ−３）三井化学株式会社のポリエチレンワックス系滑剤「ハイワックス４２０２Ｅ（商品名）」。

評価方法
１．射出成形性：
型締圧１２０トンの射出成形機を用い、幅１０ｍｍ×長さ８０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状の試験片を、成形温度１８０℃、金型温度４０℃、射出速度５０ｍｍ／秒、射出圧力１４００Ｋｇ／ｃｍ^２、保圧圧力４００〜１４００Ｋｇ／ｃｍ^２、射出時間１０秒、及び冷却時間４５秒の成形条件で成形した。得られた試験片について、ヒケ、フローマーク、及びウェルドマークの有無を、目視観察し、以下の基準で評価した。
◎：ヒケ、フローマーク及びウェルドマークは認められない。
○：ヒケ、フローマーク又はウェルドマークがわずかに認められる。
△：ヒケ、フローマーク及びウェルドマークが認められる。
×：甚だしいヒケ、フローマーク及びウェルドマークが認められる。

２．耐放射線亀裂性：
上記射出成形性と同様にして作成した幅１０ｍｍ×長さ８０ｍｍ×厚さ２ｍｍの試験片についてコバルト６０を線源とするγ線を４０ＫＧｙ照射した後の亀裂の有無を目視観察した。

３．耐変色性（ΔＹＩ）：
（１）塩化ビニル樹脂組成物からテストロールを用いてシートを作成し、これを更にプレス装置を用いて２ｍｍ厚プレスシートに成形してテストサンプルとした。テストサンプルは２片用意した。
（２）得られたテストサンプルについて、照射前の黄色度（ＹＩ）をＪＩＳＫ７１０５：１９８１に準拠し、住化カラー株式会社のコンピュータカラーマッチングシステムを用いて測定した。
（３）次いで、上記テストサンプルの一つはコバルト６０を線源とするγ線を４０ＫＧｙ照射した。テストサンプルの着色黄変は、照射後も徐々に進行する為、色が安定化するまで照射後サンプルを恒温恒湿の条件下（２３℃、５０％相対湿度）で３日間静置した。
（４）その後、照射後サンプルのＹＩを上記と同じ方法で測定して、各々の照射後ＹＩを求めた。変色度の評価指標として、下記式で定義した耐変色性（ΔＹＩ）を各々計算した。
ΔＹＩ＝（照射後ＹＩ）−（照射前ＹＩ）
（５）以下の基準で評価した。
○：ΔＹＩ≦５０
×：ΔＹＩ＞５０

４．耐溶出性：
（１）塩化ビニル樹脂組成物からテストロールを用いてシートを作成し、これを更にプレス装置を用いて２ｍｍ厚プレスシートに成形してテストサンプルとした。
（２）上記で得たテストサンプルについて、日本医療器材協会が定めた医療用プラスチック試験規格の塩化ビニル樹脂コンパウンドI規格に準拠し、ΔｐＨと紫外吸収スペクトルを測定した。
（３）即ち、テストサンプルを３ｍｍ四方に裁断し、所定量精秤して硬質ガラス製容器に投入し、１２１℃で１時間加熱抽出した。続いて上記で得た抽出液を所定量精秤し、試験液を作成した。またテストサンプルを投入しなかったこと以外は上記と同様の操作を行い、ブランクを作成した。
（４）上記で得た試験液の水素イオン指数（ｐＨ）とブランクの水素イオン指数（ｐＨ）を測定し、その差（ΔｐＨ）を計算した。
（５）ΔｐＨについては、１．５以下を合格（表には○と記載。）、１．５を超えるものを不合格（表には×と記載。）と判断した。
（６）また上記で得た試験液の波長２２０〜３５０ｎｍにおける紫外線吸収スペクトルの吸光度の最大値と、ブランクの波長２２０〜３５０ｎｍにおける紫外線吸収スペクトルの吸光度の最大値を測定し、その差（ΔＵＶ）を計算した。
（７）ΔＵＶについては、０．１以下を合格（表には○と記載。）、０．１を超えるものを不合格（表には×と記載。）と判断した。

５．チューブ接続保持性：
（１）塩化ビニル樹脂組成物を用い、内径６ｍｍ、肉厚２ｍｍ（外径１０ｍｍ）、長さ５０ｍｍの略円筒形のジョイントを、射出成形機を使用して作成した。
（２）次に、軟質塩化ビニル樹脂組成物製の外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍ、長さ１ｍのチューブを２本用意し、上記で得たジョイント両端のジョイント部に、各１本、１０ｍｍ差し込んで接続した。
（３）続いて、一方のチューブの非接続端を高さ２４０ｃｍの天井に固定し、他方のチューブの非接続端を手で把持して、上記接続体を天井に沿って略緊張状態に伸ばした後、他方のチューブの非接続端を手から離して上記接続体を落下させた。
（４）上記試験を１０回繰返し、下記の基準で評価した。
〇：チューブがジョイントから抜けることは、１回もない
×：１０回中、１〜３回、チューブがジョイントから抜けた
××：１０回中、４回以上、チューブがジョイントから抜けた

実施例１〜８、比較例１〜５
表１又は２に示す量（質量部）の成分を、リボンブレンダーを使用して均一に混合した後、二軸押出機を用いて１６０℃で溶融混練し、樹脂組成物を得た。上記１〜５の評価を行った。結果を表１又は２に示す。

本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性の全てに優れている。

一方、比較例１〜５は、耐変色性、耐溶出性、耐放射線亀裂性、射出成形性、及びチューブの接続保持性の少なくとも何れか１が不十分であった。

Claims

（ａ）下記（１）及び（２）の特徴を満たす塩化ビニル単独重合体１００質量部；及び
（ｂ）トリ−２−エチルヘキシルトリメリテート１〜１５質量部；
を含む医療用塩化ビニル系樹脂組成物。
（１）ゲル浸透クロマトグラフィにより測定した微分分子量分布曲線のポリスチレン換算質量平均分子量が９８，５００以上１１０，０００以下である。
（２）分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．８０〜１．９５である。但し、Ｍｗはゲル浸透クロマトグラフィにより測定した微分分子量分布曲線のポリスチレン換算質量平均分子量であり、Ｍｎはポリスチレン換算数平均分子量である。
請求項１に記載の樹脂組成物を含む医療用器具。