JPH05253288A - ポリオレフィン系医療容器用基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 柔軟性、透明性に優れ、溶出物の少ない医療
容器用基材を提供することにある。 【構成】 曲げ弾性率６，０００Ｋｇ／ｃｍ²以下のポ
リプロピレン系コポリマー（Ａ）およびポリブテン−１
もしくはこれを主成分とするコポリマー（Ｂ）との重合
体組成物からなるポリオレフィン系医療容器用基材であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液、輸液剤等医療分野
において扱われる液体を保存する容器、およびそれらを
搬送するチューブ（連結管）等に適したポリオレフィン
系医療容器用基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】採血、輸血、輸液剤等の医療分野におい
て用いられる容器やチューブの素材には安全性・衛生性
の他種々の性能が要求され、なかでも内容物の確認のた
めに透明性と高圧蒸気滅菌等の滅菌時の高温に耐えられ
る耐熱性は特に重要視される項目である。前記の用途の
ポリマー素材としてはポリ塩化ビニルおよびエチレン−
酢酸ビニルコポリマーや低密度ポリエチレンの如きポリ
エチレン系のポリマーが代表例としてあげられるが、軟
質ポリ塩化ビニルでは可塑剤の使用が不可避であり溶出
の問題や着色（黄色）しやすいという欠点を含んでい
る。また、ポリエチレン系の場合は柔軟性と耐熱性のバ
ランスをとるのが難しく、低密度のものでは透明性がよ
いが必然的に融点が低くなるので耐熱性が低下し、通常
１００〜１３０℃で行われる高圧蒸気滅菌に耐えられ
ず、ブロッキング、失透（白化）、変形などを生じやす
い。耐熱性を上げる方法として化学架橋、放射線架橋な
どがあるが工程が複雑化することは免れず、コスト高と
なりやすい。また、ポリプロピレンも医療用容器に広く
使われるポリマー素材であり、その良好な耐熱性はポリ
エチレンに比してはるかに有利である。しかしながら、
ポリプロピレンも透明な成形物を得難いポリマーである
ためその用途には制限を受けることとなる。この欠点は
分子鎖へのエチレンあるいはその他のα−オレフィン類
の導入（共重合）によって結晶性を低下させたり、ポリ
プロピレン自身のアイソタクティシティを上げて微結晶
を生成しやすくして（結晶性は高くなるが）透明性を向
上させたりする方法などで、ある程度カバーできるが、
十分満足できる段階に達していないのが実状である。ま
た一方ではポリプロピレンはポリエチレン等に比して高
剛性であり、特に輸液用バッグや血液保存用バッグの如
く柔軟性が要求される分野には適用し難いことも問題点
の一つとして挙げられる。さらに、ポリブテン−１も医
療用容器素材の候補であるが、単独で使用した場合透明
性が不足するなどの問題がある。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】本発明は、上述の如き医療容
器用基材として使われるポリマー素材の諸問題のうち、
特にポリプロピレン系コポリマーやポリブテン−１など
のオレフィン系ポリマーの透明性を改良し、実用的で付
加価値の高い医療容器用基材を提供することを課題とし
てなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、曲げ弾性率
６，０００Ｋｇ／ｃｍ²以下のポリプロピレン系コポリ
マー（Ａ）およびポリブテン−１もしくはこれを主成分
とするコポリマー（Ｂ）との重合体組成物からなるポリ
オレフィン系医療容器用基材により解決される。

【０００５】さらに、曲げ弾性率６，０００Ｋｇ／ｃｍ
²以下のポリプロピレン系コポリマー（Ａ）とポリブテ
ン−１もしくはこれを主成分とするコポリマー（Ｂ）に
Ｃ９系合成石油樹脂の水添物（Ｃ）を加えた組成物から
なるオレフィン系医療容器用基材によっても解決され
る。

【０００６】また、ポリプロピレン系コポリマー（Ａ）
は曲げ弾性率６，０００ｋｇ／ｃｍ²以下を満足しつ
つ、ビカット軟化点１００℃以上であることが好まし
い。

【０００７】さらに、Ｃ９系合成石油樹脂の水添物
（Ｃ）がスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレ
ン、インデンおよびメチルインデンを構成成分として含
むコポリマーの水添物であることが好ましい。

【０００８】さらに、重合体組成物中のポリプロピレン
もしくはこれを主成分とするコポリマーおよび／または
ポリブテン−１もしくはこれを主成分とするコポリマー
（Ａ）含量が８５〜９９重量％、Ｃ９系合成石油樹脂の
水添物（Ｃ）含量が１５〜１重量％であることが好まし
い。

【０００９】Ｃ９系合成石油樹脂の水添物（Ｃ）は従来
より粘着仕上剤（タッキファイヤー）としてポリプロピ
レンなどのポリオレフィンをはじめとする各種ポリマー
の改質に用いられていることは公知であるが、これを医
療容器用基材に導入しようとする発想は当該同業者らが
容易になし得るものではない。

【００１０】以下本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明におけるポリプロピレン系コポリマ
ー（Ａ）は本発明の透明性向上の趣旨また近年の医療容
器のソフト化要求に応えるためにはコポリマー特にラン
ダム性に富むコポリマーが有利である。ランダムコポリ
マーの製法は例えば特開昭５６−７４１０９号に記載さ
れており、ランダム度／ブロック度はコモノマー、触
媒、添加剤などの種類・量、プロセス（例えば回分式か
連続式か）、温度・時間などによって適宜調節され得
る。コモノマーとしてはエチレンの他ブテン−１、ペン
テン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペ
ンテン−１などの炭素原子数４〜１２のα−オレフィン
類がよく、コモノマー量は３〜４０モル％程度より好ま
しくは５〜３０モル％程度がよい。

【００１２】コポリマーの曲げ弾性率（ＪＩＳＫ７２０
３）が６，０００ｋｇ／ｃｍ²以下と規定したのは容器
の柔軟性を十分にするため（例えば、容器を形成するシ
ートでは引張弾性率が３，０００Ｋｇ／ｃｍ²以下が望
まれる）であるが、耐熱性も考えるとビカット軟化点
（ＪＩＳＫ７２０６）が１００℃以上のコポリマーから
選ぶことがよい。柔軟性と耐熱性だけでなく透明性の目
的からも好適である。そしてポリプロピレン系コポリマ
ー（Ａ）は成形性、成形物の力学的性質などから、温度
２３０℃、荷重５ｋｇにおけるＭＦＲ（メルトフローレ
イト）が０．３〜４０より好ましくは０．５〜３０であ
ることがよい。

【００１３】本発明で用いられるポリブテン−１または
これを主成分とするコポリマー（Ｂ）もいわゆるアイソ
タクチックポリブテン−１またはこれを主成分とするコ
ポリマーのことであり、通常公知の方法で製造されるも
のである。コポリマーの場合用いるコモノマーとしては
エチレン、プロピレン、ペンテン−１、ヘキセン−１、
オクテン−１、４−メチルペンテン−１などの炭素原子
数４〜１２のα−オレフィン類がよく、柔軟性、透明性
などの改良のために導入がされるが、融点（ホモブテン
−１の融点は１２５〜１３０℃）があまり低下するのと
耐熱性が悪くなるので共重合成分の導入量は１０モル％
程度より好ましくは５モル％以下がに抑えた方がよい。
そしてポリブテン−１またはこれを主成分とするコポリ
マー（Ｂ）は成形性、成形物の力学的性質などから、温
度１９０℃、荷重２，１６０ｇにおけるＭＦＲ（メルト
フローレイト）が０．２〜３０より好ましくは０．５〜
２５であることがよい。

【００１４】次に本発明におけるＣ９系合成石油樹脂の
水添物（Ｃ）は通常Ｃ₆〜Ｃ₁₁留分をＡｌＣｌ₃、ＢＦ₃
などのＦｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ触媒を用いて重合
させて得られるいわゆるＣ９系合成石油樹脂の水添物
（ほとんど完全に水素添加したものはＣ９系脂環族系石
油樹脂）であり、スチレン、ビニルトルエン、α−メチ
ルスチレン、インデンおよびメチルインデンを主成分と
する石油樹脂を水素添加したものが選ばれる。ここで水
素添加度は高い方が安定性という意味では好ましく５０
％以上より好ましくは７０％以上の水素添加度であるこ
とがよい。また軟化点（環球法で測定）は７０〜１５０
℃より好ましくは８０〜１４０℃で分子量が５００〜
２，０００程度のものがポリプロピレン系コポリマー
（Ａ）およびポリブテン−１もしくはこれを主成分とす
るコポリマー（Ｂ）との混和性、重合体組成物の成形
性、成形物の力学的性質などの点から好ましい。Ｃ９系
合成石油樹脂の水添物（Ｃ）は通常公知の方法で製造そ
れるものであり、前述の如くタッキファイヤーとして広
く市販されているものである。

【００１５】本発明の医療容器用基材はポリプロピレン
系コポリマー（Ａ）とポリブテン−１もしくはこれを主
成分とするコポリマー（Ｂ）との組成物、またはポリプ
ロピレン系コポリマー（Ａ）、ポリブテン−１もしくは
これを主成分とするコポリマー（Ｂ）およびＣ９系合成
石油樹脂の水添物（Ｃ）の組成物から構成されている。
後者の組成物は前者の場合よりも同じ「ポリプロピレン
系コポリマー（Ａ）／ポリブテン−１もしくはこれを主
成分とするコポリマー（Ｂ）」比では柔軟性と透明性に
優れていることが多い。

【００１６】また、ポリプロピレン系コポリマー
（Ａ）、ポリブテン−１もしくはこれを主成分とするコ
ポリマー（Ｂ）およびＣ９系合成石油樹脂の水添物
（Ｃ）からなる組成物の場合、前記ポリプロピレン系コ
ポリマー（Ａ）とポリブテン−１もしくはこれを主成分
とするコポリマー（Ｂ）との割合を保ちつつ組成物中の
Ｃ９系合成石油樹脂の水添物（Ｃ）の含量が１〜１５重
量％さらに好ましくは２〜１３重量％とすることがよ
い。ポリプロピレン系コポリマー（Ａ）やポリブテン−
１もしくはこれを主成分とするコポリマー（Ｂ）が軟質
の場合（低軟化点の場合）にはＣ９系合成石油樹脂の水
添物（Ｃ）の添加量は比較的少なくてすむ。Ｃ９系合成
石油樹脂の水添物（Ｃ）は元来タッキファイヤーであ
り、過度の添加はブロッキング、耐熱性低下などの問題
を生じることに注意すべきはもちろんである。

【００１７】次に本発明において医療容器とは血液、医
薬液等医療分野において扱われる液体を保存あるいは搬
送する容器（バッグを含む）やチューブを意味するが、
かような製品は通常公知の方法で得られる。容器の場合
は前記重合体組成物を溶動開始以上の温度好ましくは１
６０〜２５０℃でＴダイやチューブラーダイを介して押
出し（キャスティングローラーや水で冷却して結晶化を
抑えることがよい）、得られたフラット状のシート、チ
ューブ状のシート、パリソンなどについてサーモフォー
ミング、ブロー、延伸、裁断などの手法を適宜活用して
所定の厚さ（好ましくは３０〜５００μｍより好ましく
は５０〜４００μｍ）や形状に加工すればよい。また未
延伸状態、延伸状態いずれでもよい。チューブの場合は
押出し成形法が最適である。

【００１８】耐ブロッキング性を向上させる目的で容器
の内面や外面を粗面化（エンボス加工）することやスリ
ップ剤・ブロッキング防止剤を添加することなどもさし
つかえなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で他の重合
体、可塑剤、無機フィラー、安定剤などを添加してもよ
い。

【００１９】なお、溶融状態においてはポリプロピレン
系コポリマー（Ａ）およびポリブテン−１もしくはこれ
を主成分とするコポリマー（Ｂ）に比しＣ９系合成石油
樹脂の水添物（Ｃ）の粘度が低いので混合の均一化を図
るため成形以前の任意の工程で２軸混練押出機や静的混
合機を使用することも薦められる。マスターバッチ法も
採用され得る。

【００２０】また、必要に応じて例えばガスバリヤー
性、ヒートシール性、力学的性質などの向上のためポリ
エチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンビ
ニルアルコールコポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ナイ
ロン６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタンなどとの積
層体（多層体）を形成させてもよいことは言うまでもな
い。

【００２１】本発明の基材は特に生理食塩水、電解質
液、デキストラン製剤、マンニトール製剤、糖類製剤、
アミノ酸製剤などの容器に有用である。

【００２２】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明する。本実施例において作製したシート（フィル
ム）はすべて未延伸物である。

【００２３】

【実施例１〜１０、比較例１〜４】 （１）シートの作成方法及び実験方法 組成物の調製：表１に示すポリプロピレン系コポリマ
ー（Ａ）、ポリブテン−１もしくはこれを主成分とする
コポリマー（Ｂ）およびＣ９系合成石油樹脂の水添物
（Ｃ）を原料とし、４５ｍｍφの二軸混練溶融押出機を
用い１８０〜２００℃で溶融混合して各種組成（表１に
示す）のペレットを得た。

【００２４】のペレットを５０ｍｍφのエクストル
ーダー型の単軸押出機に供給し、温度２００℃でリップ
長４００ｍｍ、リップ巾０．８ｍｍのＴダイから押出
し、１５℃のキャスティングローラーで冷却後、トリミ
ングして厚さ約３００μｍ、巾３００ｍｍのシートを１
０ｍ／分の速度で巻取った。

【００２５】シートの透明性の測定：のシートの波
長４５０ｎｍにおける水中透過率を島津ダブルビーム型
自動分光光度計ＵＶ−３００にて測定した。

【００２６】シートの柔軟性の測定：のシートをダ
ンベル状に裁断し、ＪＩＳＫ７１１３に準じて引張弾性
率を測定し、柔軟性の尺度とした。

【００２７】耐高圧蒸気滅菌テスト：のシートを１
５０ｍｍ×２５０ｍｍの大きさに裁断し、これを２枚重
ね熱板接着しバッグを作製し、生理食塩水１，０００ｍ
ｌを入れて密封して、容器（バッグ）とした。この容器
をレトルト型高圧蒸気滅菌器に入れ、温度１１５℃、ゲ
ージ圧１．８ｋｇ／ｃｍ²、時間３０分の条件で処理し
た。室温に冷却して２４時間放置後、バッグの透明性、
形状などの外観を検査した。

【００２８】重金属および溶出物試験：日本薬局方一
般試験法「輸液用プラスチック容器試験法」に準じ、
のペレットについて行った。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】（２）実験結果（表２参照） シートの押出し成形は順調で異物、発泡、シート間ブ
ロッキングなどは観察されず、いずれの組成においても
均一性に富むシートが得られた。

【００３２】いずれの組成においてもペレットの重金
属および溶出物は日本薬局方に適合することが確認され
た。

【００３３】高圧滅菌蒸気処理後の容器の外観を処理
前と比較したところ、いずれの組成においてもほとんど
変化は見られなかった。

【００３４】表２に組成とシートの光線透過率、引っ
張り弾性率との関係を示すように、ポリプロピレン系コ
ポリマー（Ａ）とポリブテン−１もしくはこれを主成分
とするコポリマー（Ｂ）とのブレンドによる良好な透明
性と柔軟性を兼ね備えたシートが得られ、さらにこれら
にＣ９系合成石油樹脂の水添物（Ｃ）を添加することに
よる著しい向上が顕著である。

【００３５】

【発明の効果】本発明の曲げ弾性率６，０００Ｋｇ／ｃ
ｍ²以下のポリプロピレン系コポリマー（Ａ）およびポ
リブテン−１もしくはこれを主成分とするコポリマー
（Ｂ）との重合体組成物からなるポリオレフィン系医療
容器用基材は比較的軟質のポリプロピレン系コポリマー
とポリブテン系ポリマーの組成物が柔軟性と透明性とを
兼備することさらに該組成物にＣ９系合成石油樹脂の水
添物を添加することによる効果を巧みに利用して生じた
ものであり、透明性、柔軟性などにおいて優れた性質を
持ち、溶出物もほとんどないために輸液バッグなどの医
療容器用基材として有用であり、生産性も優れるためそ
の工業的価値は非常に高いものがある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｊ 1/14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲げ弾性率６，０００Ｋｇ／ｃｍ²以下
   のポリプロピレン系コポリマー（Ａ）およびポリブテン
   −１もしくはこれを主成分とするコポリマー（Ｂ）との
   重合体組成物からなるポリオレフィン系医療容器用基
   材。
2. 【請求項２】 曲げ弾性率６，０００Ｋｇ／ｃｍ²以下
   のポリプロピレン系コポリマー（Ａ）、ポリブテン−１
   もしくはこれを主成分とするコポリマー（Ｂ）およびＣ
   ９系合成石油樹脂の水添物（Ｃ）との重合体組成物から
   なるポリオレフィン系医療容器用基材。