JPH02503926A - プラスチックの透明な減菌性パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチックの透明な滅菌性パッケージ技術分野 本発明は、プラスチックの透明な滅菌性パッケージに関する。

本発明の文脈で「透明な」とは、プラスチックが材料を通して物体を識別するこ とが可能であるという意味で透明であることを意味する。パッケージ、例えば、 肌用にしばしば使用されている実用的透明性試験は、瓶の形態のパッケージに水 を充填し、次いで、この充填された瓶を通してデジタル式ウォッチの面を見るい わゆる「ウォッチ試験」である。時間を読むことが可能であるならば、パッケー ジは、試験に合格したと思われ、透明であるとみなされる。

本発明の文脈で「滅菌性」とは、プラスチックが少なくとも１２１℃に対応する 水蒸気滅菌に２０分間耐えることができることを意味する。現在、滅菌に容認さ れている最小要求は、２０分間で１２１℃である。より高い温度での滅菌の場合 には、滅菌時間は、対応して短縮できる。このことは、１℃だけの滅菌温度のあ らゆる増大がより短い滅菌時間および増大された生産性の形態でかなりの利点を もたらすことを意味する。

背景技術 多くの異なる応用においては、中でも、透明であり且つ滅菌できる目的物が、必 要とされている。１つのかかる応用は、包装、特にパッケージ内の商品の目視性 およびパッケージの滅菌の要件が特に際立って要求される薬の包装の分野である 。別の応用は、食品包装の分野である。

注入液を含有するバッグは、例えば、１２１℃の温度で少なくとも２０分間滅菌 されるが、異なる時間滅菌される。製品は、純粋な飽和水蒸気を含有するオート クレーブ中で滅菌される。開始において、温度は過度に上がることがあり、更に オートクレーブ内の温度変動は見込んでおかなければならない。総合判断すると 、このことは材料が好ましくは他の要求（光学的特性、衝撃強度など）のいずれ も低下せずに、好ましくはできるだけ広い余裕をもって１２１℃を超える温度に 耐えることができるべきであることを意味する。換言すれば、材料が最高滅菌温 度を超えて耐えることができるあらゆる追加の度は、操作の安全性を高める。

滅菌化液体などの無菌内容物を有するパッケージにおいては、更に、パッケージ は、同時に空気をパッケージ内に入れずに液体内容物を空にすることができるこ とがしばしば望ましい。その理由は、このことが無菌状態が失われたことを意味 するであろうからである。この理由で、バッキング材料は、脆性、硬質であるべ きではないが、パッケージで生ずるサブプレッシャーによって変形しながら空に することができるように靭性であり且つ変形性であるべきである。

透明な滅菌性パッケージ用の現在の材料のうちには、優秀な透明性を有し且つ高 度に滅菌性であるが重く、脆く且つ容易に破壊されるガラスを挙げることができ る。

別の従来技術の材料は、ポリプロピレンである。ポリプロピレンは、ガラスの脆 性の不利を排除するが、冷却状態で貧弱な機械的性質を有し且つオートクレーブ での滅菌時に粒子として沈殿し、かくて無菌製品を汚染することがある添加剤を 含有する。

更に、ポリエチレンプラスチック（Ｐ　Ｅ）のパッケージを製造することが既知 である。しかしながら、従来技術においては、透明性または耐熱性、例えば、滅 菌性の強調は、特に高くはなかった。かくて、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 製パッケージは、約１００〜１１０℃で溶融または軟化し且つ約９０℃の使用最 高温度を有する。このことは、このプラスチックが２０分間１２１℃での滅菌に 耐えられないことを意味する。

一方、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製パッケージは、約１３０〜１３５℃で 溶融または軟化するだけであるが、余りに脆い。

狭いか広い分子量分布（ＭＷＤ）を有するかどうかに応じて、ＨＤＰＥは、本発 明の文脈で他の不利も有する。

広いＭＷＤとは１０を超える値を意味し、狭いＭＷＤとは１０を超えない値、好 ましくは２〜１０、最も好ましくは約４の値を意味する。ＭＷＤの値は、分子量 の重量平均値と数平均値との商（ＭＷ／Ｍｎ）である。

狭いＭＷＤのＨＤＰＥは、透明であるが、加工することが困難である。貧弱な加 工性は、添加剤、例えば、フッ素含有重合体、例えば、ビトン（Ｖｉｔｏｎ’） タイプのものによって改善できるが、食品、薬などの多くの応用においては、添 加剤は健康を害することがあるので、望ましくない。

広いＭＷＤのＨＤＰＥは、より容易に加工されるが、脆く且つ劣る透明性という 更に他の不利を有する。

更に他の種類のポリエチレン重合体は、線状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ） 　、即ち、約９３０〜９４０）ｃｇ／Ｔｒｌの範囲内の密度を有するものである 。ＬＭＤＰＥは、融点的１２６℃を有し、従って、この温度よりも５〜１０℃低 い使用最高温度を有する。このことは、ＬＭＤＰＥが２０分間１２１℃での滅菌 に耐えることができるが、より高い温度、例えば、１２７℃には耐えることがで きないことを意味する。狭いか広いＭＷＤを有するかどうかに応じて、ＬＭＤＰ Ｅは、更に本発明の文脈で他の不利を有する。かくて、狭いＭＷＤのＬＭＤＰＥ は加工することが困難であり、広いＭＷＤのＬＭＤＰＥは透明ではない。

かくて透明であり且つ滅菌性であり且つ好ましくは変形性でもある材料のパッケ ージのニーズがあるとしても、前記のことから、従来技術の材料は、すべて若干 の点または他の点でかかるパッケージの製造には不適当にさせる１以上の不利を こうむることが認識されるであろう。

発明の開示 驚異的なことに、本発明の文脈で、特定の種類のプラスチックは、材料が耐衝撃 性であり、加工することが容易であり且つ安価であるのと同時に透明性および滅 菌性の前記要件のすべてを満たすことができることが今や見出された。

この材料を利用して、本発明は、プラスチックの透明な滅菌性パッケージであっ て、プラスチックが低密度ポリエチレン（９１５〜９３０　ｇ／ａｊ）約５５〜 ７５重量％と高密度ポリエチレン（９４１〜９６５　ｇ／ｃｊ）　約２５〜４５ 重量％との混合物からなることを特徴とするパッケージを提供する。

発明を実施するための最良の形態 本発明の更に他の特性的特徴は、下記説明および請求の範囲から明らかであろう 。

各種の他の目的用のポリエチレンの混合物は、既知であることが記載されるべき である。かくて、米国特許第４．５３６，５４９号明細書は、線状低密度ポリエ チレン（ＬＬＤＰＥ）４０〜９０重量％とポリプロピレン（プロピレン９４〜９ ９重量％およびエチレン１〜６重量％）１０〜６０重量％との混合物からなる重 合体組成物を開示している。更に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）２〜１５重 量％を、混合してもよい。この組成物は、融点約１５０℃を有するポリプロピレ ンを含有するので、耐熱性であることは当然である。かくて、米国特許第４，５ ３６，５４９号明細書に係る重合体組成物は、必須成分としてポリプロピレンを 含有し、このことは本発明では真実ではない。更に、高密度ポリエチレン（ＨＤ ＰＥ）は、本発明では必須成分として２５〜４５重量％の量で配合される一方、 ＨＤＰＥは、米国特許第４，５３６，５４９号明細書においては存在する時には 、わずか２〜１５重量％を構成するのみである。

更に、米国特許第２，９８３．７０４号明細書は、高密度ポリエチレン（ｌ（Ｄ ＰＥ）の製法を開示している。

ＨＤＰＥを低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と混合することも記載されているが 、透明な滅菌性パッケージの製造は開示されていない。

米国特許第４，４６１，８７３号明細書は、中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ） と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）との混合物について言及しているが、本発明 におけるようなＬＤＰＥ　（密度０．９１５〜０、　９３０ｇ／／ｃＩｊ）とＨ ＤＰＥとの混合物には言及していない。

特開昭第５１−３４９５６号公報は、ポリオレフィン、例えば、ＬＤＰＥｏ、１ 〜３０％が添加されたＨＤＰＨの重合体混合物を開示している。これは、５５〜 ７５重量％のＬＤＰＥ割合を必要とする本発明とは異なる。

特開昭第５３−３３２５９号公報は、ＬＤＰＥとＨＤＰＥとの混合物からなる接 着性ポリエチレンに関する。透明な滅菌性パッケージのための用途は、開示され ていない。

特開昭第６０−５５０４．２号公報は、改良された流動性を与えるため超高分子 量のポリエチレン（ＬＤＰＥ）とＨＤＰＥとの混合物を開示している。

特開昭第５９−８４９４２号公報は、ＬＤＰＥ５〜７５％、好ましくは１０〜５ ０％とＨＤＰＥ２５〜９５％、好ましくは５０〜９０％との混合物のフィラメン ト（パッケージではない）の製法を開示している。かくて、ＬＤＰＥは、好まし くは組成物の副割合であり且つこれはＬＤＰＥが主割合を構成する本発明とは異 なる。

英国特許第８６０．３２９号明細書は、ＨＤＰＥ５０〜８５部とＬＤＰＥ１５〜 ５０部との混合物を開示しており、即ち、ＬＤＰＥはここでも組成物の副割合を 構成する。

米国特許第３，３７５，３０３号明細書は、ＬＤＰＥとＨＤＰＥ１〜９％との混 合物からなる組成物を開示しているが、それはＨＤＰＥ２５〜４５重量％が必要 である本発明とは異なる。

要約すると、従来技術は、透明な滅菌性パッケージの製造のための、本発明によ って明記される割合の低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と の混合物の用途を開示していない。

透明性の要求に鑑みて、本発明は、ＨＤＰＥとして狭いＭＷＤのＨＤＰＥを利用 することを好む。機械的特性、透明性および加工性に鑑みて、ＬＤＰＨの割合は 混合物の約５５〜７５重量％であり、ＨＤＰＥの割合は約２５〜４５重量％であ る。加工性と透明性と機械的特性と滅菌性との最適の組み合わせを与えるために ＬＤＰＥ約６５重量％とＨＤＰＥ約３５重量％との混合物が、特に好ましい。本 発明で利用するようなＬＤＰＥおよびＨＤＰＥの融点は、前記温度範囲内であり 、好ましくはＬＤＰＥの場合には約１０７℃、ＨＤＰＨの場合には約１３３℃で ある。

前記要件を満たすパッケージを本発明に係る重合体混合物、特に主としてＬＤＰ Ｅを含有する重合体混合物から製造することが可能であることは、この重合体の 低い融点に鑑みて驚異的であるとみなされなければならない。

パッケージの溶融温度または軟化温度は、材料の主成分、即ち、ＬＤＰＥによっ て支配されると予想されるであろうが、これは真実ではない。重合体混合物は混 合物に配合する重合体の融点に対応する２つの融点を有するが、２０分間１２１ ℃での滅菌に依然として耐えることができる。ＬＤＰＥ６５重量％とＨＤＰＥ３ ５重量％との特に好ましい重合体混合物は、１２７℃での滅菌にさえ耐える。

また、本発明に係るＨＤＰＥとＬＤＰＥとの重合体混合物は、対応する密度を有 するＬＭＤＰＥよりも良好な特性を有することは驚異的である。前記のように、 密度平均値９３５ｋｇ／ＴＩｌを有する本発明に係るＬＤＰＥ／ＨＤＰＥの６５ ／３５重量％混合物は、配合されるＬＤＰＥが融点約１０７℃を有するという事 実にも拘らず、１２７℃での滅菌に耐えることができる。より良好な特性を有す ると予想される筈である密度９３５ｋｇ／ＴｄのＬＭＤＰＥは、融点１２６℃を 有し、かくて１２７℃での滅菌に耐えられない。重合体混合物の滅菌特性が直接 重合された中密度重合体（ＬＭＤＰＥ）の滅菌特性よりも良好である理由は、明 らかではない。

また、本発明に係る重合体混合物の加工性は、より良好である。

本発明に係るパッケージは、一般原則として、どのような種類のパッケージであ ってもよいが、好ましくは瓶、缶またはバッグの形態である。パッケージは、好 ましくは、それ自体既知の方法でプラスチックの吹込成形、フィルムブローイン グまたは射出成形によって製造する。

パッケージの滅菌は、パッケージの製造と共に実施してもよく、またはパッケー ジに内容物を充填した後の段階で実施してもよい。

また、前記のように、薬は、パッケージの滅菌性の必要条件が特に際立っている 応用の一つであり、かくて本発明に係るパッケージは、この応用に特に有用であ る。

滅菌すべき製品は、固体または液体であることができ、瓶および缶に詰める。別 の有利なパッケージは、充填後にヒートシールされるバッグ、例えば、血液を詰 めるためのバッグである。優秀なヒートシール性のため、本発明に係るプラスチ ックは、この種のパッケージによく適している。

本発明に係るパッケージの壁厚は、それ自体臨界的ではないが、空気の同時の導 入なしに液体内容物を空にさせるのに十分な程度形性にパッケージをさせるため に、壁厚は、２．０龍を超えるべきではない。一方、壁厚は、好ましくは、０． ０２ｍ＋ｓ未満であるべきではない。その理由は、このことがパッケージの機能 を阻害し且つ余りに脆くさせることがあるからである。

本発明の理解を容易にするために、下記非制限例を与える。

聾１ ｆｅｗ−１４０，０００、ｆｉＭｗ／ＦＡｎ−９、融点１０７℃、メルトインデ ックス（２ｋｇ重量）−〇、３ｇ／１０分、および密度９２２　（１５０１１８ ３Ｄ）の長鎖分枝ＬＤＰＥ重合体６５重量％を、０．３個のエチル側鎖分枝／１ ０００個の炭素原子、融点１３２℃、ＭＷ−１３０，０００、ＭＷ／Ｍ−４、メ ルトインデックス（２ｋｇ重量）−０，８５を有する線状ＨＤＰＥ重合体重合体 ３曵 得られた混合物の密度は、９３５ｋｇ／ｍ（ＩＳＯｌ、１８３　　Ｄ）であった 。

ＬＤポリエチレンおよびＨＤポリエチレンは市販品であり、前者は高圧管反応器 中で生成され、後者はチーグラー・ナツタ型の有機金属触媒によって低圧流動床 反応器中で生成された。

重合体を均質な混合物が得られるように２１０℃において溶融状態で混合し、そ こで、１００μｍのフィルムが通常のフィルムブローイング技術によって製造し た。

操作条件は、次の通りであったニ ブローイング比率−２＝１ 溶融物の温度−２３０℃ フロストライン水準−２Ｘダイ直径 フイルムは押出によって１０１００Ｏのバッグに転換し、水を充填し、インパル スヒートシールによってシールした。

蒸気滅菌は、バッグをオートクレーブに入れ、次いで、バッグを１２１〜１２７ ℃で１．８バールの支持圧力で蒸気処理に２０分間付すことによって実施した。

滅菌後、バッグを構造安定性に関して検査し、前記材料およびパッケージはバッ グに対する影響なしに２０分間１２６℃の滅菌温度に耐えることが見出された。

例２（比較例） フィルムを、例１における混合物と同じ密度、即ち、９３５ｋｇ／Ｔｒｌ（ＩＳ Ｏ　　１１８３　　Ｄ）を有する１００％線状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ ）から製造した。

ＬＭＤポリエチレンの他の特性は、次の通りであった＝８個のエチル側鎖分枝／ １０００個の炭素原子ｆｅｗ−１３０，０００ ｆＷｗ／ｆｉｌｔｎ　−４ メルトインデックｘ−０．８５　（ＩＳｏ　　１３３）融点−１２６℃ ＬＭＤポリエチレンを２１０℃で溶融状態において均質化した。フィルムを例１ に係る押出条件下で吹込み、そこで、水を充填したバッグを製造した。

蒸気滅菌試験は、２０分間１２４℃でバッグ上面の変形の傾向を示し、完全な溶 融が１２５℃で２０分間処理した時に生じた。

例３ 例１と同じ混合物を使用した。

瓶を通常の吹込成形機で吹込成形した。瓶は、壁厚０、　　５＋ｎｍ，重Ｉｎ　 １　０　ｇおよび容量１２５ｍ１を有していた。

瓶は、対応する密度の線状ポリエチレンの透明性と等価の優秀な透明性を有して いた。

瓶に水を充填し、材料に対する影響なしに１２１℃および１２４℃で２０分間オ ートクレーブ処理した。

１２７℃でのオートクレーブ処理時に、瓶はわずかに変例２と同じ特性を有する 線状ポリエチレンを通常の吹込成形機での瓶の吹込成形に使用した。瓶は、壁厚 ０、　　５＋ｎ，重量１０ｇおよび容量１２５ｍ１を有していた。

瓶に水を充填し、材料に対する影響なしに１２１℃で２０分間オートクレーブ処 理した。

１２４℃で２０分間のオートクレーブ処理時に、瓶はわずかに変形した。

１２７℃でのオートクレーブ処理時に、材料は溶融し、瓶は崩壊した。

剋至 例１と同じ特性を有するＬＤＰＥ５５重量％を例１に記載の特性を有するＨＤＰ Ｅ４５重量％と混合した。

得られた混合物の密度は、９４０ｋｇ／ｆｆｌ　（Ｉ　５Ｏ１１８３　　Ｄ）で あった。

混合、フィルム製造、バッグ製造および蒸気滅菌を例１に従って実施した。

滅菌後、バッグを構造安定性に関して検査し、前記材料およびパッケージはバッ グに対する機械的影響なしに２０分間１２７℃の滅菌温度に耐えることが見出さ れた。

しかしながら、ＨＤＰＥ４５重量％のフィルムは、許容できるもののボーダーラ インケース（ｂｏｒｄｅｒｌｉｎｅ　ｃａｓｅ）である不透明度を有していた。

より高いＨＤＰＥ含量は、透明性に関して許容できないフィルムを与える。

例６ 例１と同じ特性を有するＬＤＰＥ７５重量％を例１に記載の特性を有するＨＤＰ Ｅ２５重量％と混合した。

得られた混合物の密度は、９３０ｋｇ／ｒｄ　（Ｉ　ＳＯｌ、１８３　　Ｄ）で あった。

混合、フィルム製造、バッグ製造および蒸気滅菌を例１に従って実施した。

滅菌後、バッグを構造安定性に関して検査し、前記材料およびパッケージはバッ グに対する影響なしに２０分間１２４℃の滅菌温度に耐えることが見出されたが 、より高い温度は変形を生じた。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．プラスチックは低密度ポリエチレン（９１５〜９３０ｇ／ｃｍ３）約５５〜 ７５重量％と高密度ポリエチレン（９４１〜９６５ｇ／ｃｍ３）約２５〜４５重 量％との混合物からなることを特徴とするプラスチックの透明な滅菌性パッケー ジ。
2. ２．高密度ポリエチレンが狭い分子量分布を有し、分子量の重量平均値と数平均 値との間の商の値が２〜１０、好ましくは約４である、請求項１に記載のパッケ ージ。
3. ３．低密度ポリエチレンの割合が約６５重量％であり、高密度ポリエチレンの割 合が約３５重量％である、請求項１または２に記載のパッケージ。
4. ４．低密度ポリエチレンが融点約１０７℃を有し、高密度ポリエチレンが融点約 １３３℃を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパッケージ。
5. ５．壁厚約０．０２〜２．０ｍｍを有する、請求項１ないし４のいずれか１項に 記載のパッケージ。
6. ６．バッグの形態である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のパッケージ 。
7. ７．瓶の形態である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のパッケージ。