JPH07125159A - 医療容器用基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 【構成】血液、医薬液等の液体を保存する容器やチュー
ブ用の基材であって、結晶性ポリプロピレン又はこれを
主成分とする結晶性コポリマーからなる層を最外層、結
晶性ポリプロピレン又はこれを主成分とする結晶性コポ
リマーとポリプロピレン系もしくはポリブテン系アモル
ファスポリマーとの重合体組成物からなる層を中間層、
エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エ
ステルコポリマーもしくはメタクリル酸エステルコポリ
マーとの重合体組成物を最内層とする多層体から構成さ
れている。 【効果】この素材は医療容器用基材として用いると、透
明性、柔軟性、耐熱性及び製袋性に優れ、熱シール性、
成形性も良好である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液、医薬液等医療分野
において扱われる液体を保存する容器、搬送するチュー
ブ（連結管）等に適した医療容器用基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】採血、輸血、輸液等の医療分野において
用いられる容器やチューブの材料には安全性・衛生性の
他種々の性能が要求され、なかでも柔軟性、透明性、耐
熱性及びこれらのバランスは重視される項目である。

【０００３】上記用途のポリマー素材としては従来から
軟質ポリ塩化ビニル及びエチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー、低密度ポリエチレンの如きポリエチレン系ポリマー
が代表例であるが、軟質ポリ塩化ビニルでは可塑剤の溶
出、着色、廃棄処理などにおいて問題を生じることがあ
る。

【０００４】ポリエチレン系の場合は柔軟性、透明性と
耐熱性とのバランスに欠け、低密度品は柔軟性、透明性
が比較的よいが必然的に軟化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）、アバタ状
のムラの発生、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、放射線架橋等があるが、製造工程
の複雑化は免れ得ない。

【０００５】また、結晶性ポリプロピレンも医療用容器
に広く使われているポリマーであり、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が、高剛性
であり（柔軟性に乏しい）、また熱シールしにくく（融
点が高いため）製袋性に難がある。結晶性ポリプロピレ
ンを柔軟化するにはスチレン系エラストマーやアモルフ
ァスポリプロピレン（アタクチックポリプロピレン）を
ブレンドするのが良いとされ、特にアモルファスポリプ
ロピレンと結晶性ポリプロピレンとのブレンド物からな
る層を結晶性ポリプロピレンの層で挟んだサンドウィッ
チ型構造の多層体（多層シート）は該ブレンド物の粘着
性（ブロッキング性）を抑えつつ柔軟なシートを得る手
段として有効である（例えば特開平５−７７３７１号に
提案されている）。

【０００６】しかしながら、このような構造ではやはり
結晶性ポリプロピレンがシール層を形成し、かつ、柔軟
で流動しやすいブレンド物を中間層に持つため熱シール
しにくい問題はさらに顕著である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは従来技術
の持つ上述の如き諸問題が解決された医療容器用基材を
提供すべく、アモルファスポリオレフィン適用の多層体
におけるシール性改良に焦点をあてて検討した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、結晶性
ポリプロピレンもしくはこれを主成分とする結晶性コポ
リマー（Ａ）を最外層、（Ａ）とアモルファスポリプロ
ピレンもしくはポリブテン（Ｂ）と重合体組成物を中間
層とし、（Ａ）とエチレン酢酸ビニルコポリマー、エチ
レンアクリル酸エステルコポリマーもしくはメタクリル
酸エステルコポリマーとの重合体組成物を最内層とする
多層体からなる医療容器用基材であり、このような構成
とすることによって、透明性、柔軟性及び耐熱性が維持
されつつ熱シール性の優れた医療容器用基材となる。

【０００９】即ち、最内層（容器の内壁層）は蒸気滅菌
時に直接蒸気に触れないで比較的耐熱性の低い組成であ
っても滅菌でのダメージが少なく、最外層（容器の外壁
層）の耐熱性、中間層の透明性、柔軟性によって、透明
性、柔軟性及び耐熱性のバランスに優れ、しかもエチレ
ン酢酸ビニルコポリマーなどの熱シール性に優れたポリ
マーがシール層である最内層に含まれているので良好な
加工性を持つ基材となるのである。

【００１０】本発明において結晶性ポリプロピレン又は
これを主成分とする結晶性コポリマー（以下、ＰＰと称
す）（Ａ）は通常の立体規則性構造のポリプロピレン即
ちアイソタクチックもしくはシンジオタクチックタイプ
のポリマーである。

【００１１】これらは適宜選択されるが、透明性や柔軟
性という点でコポリマー特にランダムコポリマーが有利
である。コモノマーとしてはエチレン、ブテン−１、ペ
ンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−
１、ドデセン−１、４−メチルペンテン−１など炭素原
子数２〜１２のα−オレフィン量が良く、コモノマー量
３〜４０モル％程度、より好ましくは５〜３０モル％程
度が適当である。

【００１２】特に好ましいＰＰ（Ａ）は曲げ弾性率（Ｊ
ＩＳＫ７２０３）が９，０００ｋｇ／ｃｍ² 以下でビカ
ット軟化点（ＪＩＳＫ７２０６）が１００℃以上のもの
であり、柔軟性、透明性及び耐熱性のバランスの点から
好適である。

【００１３】そしてＰＰ（Ａ）は成形性、成形物の力学
的性質などを考慮すると、温度２３０℃、荷重２，１６
０ｇにおけるＭＦＲ（メルトフローレイト）が０．３〜
２０、より好ましくは０．５〜１０であるのがよい。

【００１４】次に、（Ｂ）のうちポリプロピレン系アモ
ルファスポリマー（以下、ＡＰＰと称す）は非晶性のア
タクチックポリプロピレン又はこれを主成分とするポリ
マーであり、ＰＰ（Ａ）の製造工程で副生する他、ラジ
カル重合等で製造され得る。

【００１５】コポリマーの場合は（Ａ）におけると同様
のコモノマーが用いられる。本発明で用いられるＡＰＰ
の性質としては１９０℃における溶融粘度が３００〜１
００，０００ＣＰＳ、より好ましくは５００〜８０，０
００ＣＰＳ、環球法で測定した軟化点が１００〜１６０
℃、より好ましくは１１０〜１５０℃であることがよ
い。

【００１６】また、（Ｂ）のうちポリブテン系アモルフ
ァスポリマー（以下、ＡＰＢと称す）とはブテン−１及
び／又はイソブチレンを主成分とする無定形ポリブテン
系ポリマーを意味し、通常公知の方法で得られる。

【００１７】これらのうちで特に好ましいのは、イソブ
チレンを主成分とし、ブテン−１を５〜３０％程度コモ
ノマーとして含むポリマーである。そして、成形性、基
材の力学的性質などから、ＡＰＢは１００℃における動
粘度が２，０００〜２０，０００ｃｓｔ、より好ましく
は２，５００〜１０，０００ｃｓｔ程度であって、流動
点が１０〜５０℃、より好ましくは１５〜４５℃程度の
ものが適当である。

【００１８】次に、（Ｃ）のうちエチレン酢酸ビニルコ
ポリマー（以下、ＥＶＡと称す）は通常公知の方法で製
造されるポリマーであるが、（Ａ）との相溶性や熱シー
ル性の向上効果を考えると酢酸ビニル含量が１３〜４０
重量％、より好ましくは１５〜３５重量％程度のものが
よい。また、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が０．２〜
２０、より好ましくは０．５〜１５のものがよい。

【００１９】また（Ｃ）のうちエチレン−アクリル酸エ
ステルコポリマー、エチレンメタクリル酸エステルコポ
リマーとしてはエチレン−アクリル酸エチルコポリマー
（ＥＥＡ）、エチレン−メタクリル酸メチルコポリマー
（ＥＭＭＡ）及びエチレン−メタクリル酸エチルコポリ
マー（ＥＥＭＡ）が代表例であり、特にＥＥＡとＥＭＭ
Ａが汎用性という点で好ましい。

【００２０】これらのコポリマーはＥＶＡと同様の理由
で、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル
含量が１３〜４０重量％、より好ましくは１５〜３５重
量％で、ＭＦＲが０．２〜２０、より好ましくは０．１
５であるのがよい。

【００２１】冒頭に記載した如く、本発明の医療容器用
基材は最外層がＰＰ（Ａ）、中間層がＰＰ（Ａ）と
ＡＰＰもしくはＡＰＢ（Ｂ）との重合体組成物及び最
内層がＰＰ（Ａ）とポリエチレン系コポリマー（Ｃ）と
の重合体組成物である多層体からなる医療容器用基材で
あり、このような構成とすることによって、良好な透明
性、柔軟性、耐熱性及び熱シール性が実現する。

【００２２】ここで本発明の医療容器用基材は必ずしも
３種３層型の多層体を意味しない。少なくとも上記条件
を満たしていけばよく、３種４層型、４種４層型など多
様な形態が可能である。

【００２３】また、ポリエチレン、エチレンビニルアル
コールコポリマー、ポリアミド、ポリエステルなどのポ
リマーを多層体を形成する層（中間層）の成分とするこ
ともできる。

【００２４】の最外層は実質的にＰＰ（Ａ）からなる
が、本発明の趣旨を損なわない量のＡＰＰもしくはＡＰ
Ｂ（Ｂ）の導入あるいは他のポリマーの添加がさしつか
えないことは言うまでもない。

【００２５】の中間層は基材（シート）に柔軟性を付
与するための層であり、（Ａ）と（Ｂ）との重合体組成
物中の（Ｂ）の量は比較的多い方が好ましく、成形性や
成形物の力学的性質をも含めると具体的には（Ｂ）が該
重合体組成物中の２５〜７５重量％、より好ましくは３
０〜７０重量％を占めるのがよい。

【００２６】の最内層は医薬液と接触する内壁層であ
ると同時にシール層でもあり、（Ａ）と（Ｃ）との重合
体組成物中の（Ｃ）の含量は５〜３０重量％、より好ま
しくは８〜２５重量％がよい。

【００２７】（Ｃ）の含量が多いほど熱シール性向上効
果は大となるが、必然的に耐熱性が低下するのであまり
多くすると蒸気滅菌時に変形や失透（白化）が起こりや
すくなる。

【００２８】また、エステル基のような極性基の存在は
医薬液（内容液）の種類によっては薬剤を吸着すること
がある。上記の量はこれらの現象を考慮したものであ
る。

【００２９】上記多層体の厚さは、医療容器用基材の用
途に要求される柔軟性、透明性、耐熱性、強度、ガスバ
リアー性などによって異なるが、一般にはシートの場
合、全体の肉厚は０．１０〜１．０ｍｍ、より好ましく
は０．１〜０．８ｍｍ位が適当であり、最外層、中間層
及び最内層の厚さはそれぞれ０．００５〜０．１５ｍ
ｍ、０．０８〜０．７ｍｍ及び０．００５〜０．０８ｍ
ｍ、より好ましくは０．００８〜０．１２ｍｍ、０．１
〜０．４ｍｍ及び０．００８〜０．０５ｍｍ程度がよ
い。

【００３０】最外層や最内層の厚さの増大はシートの柔
軟性を損なうので、また最内層の厚さの増大は透明性が
低下する方向であるので注意を要する。

【００３１】チューブの場合は全体の厚さが０．５〜
３．０ｍｍ、より好ましくは０．８〜２．０ｍｍ位が良
く、最外層及び最内層の厚さをシートの場合と同程度に
すればよい。中間層の厚さは好ましくは０．１〜２．５
ｍｍ、より好ましくは０．２〜１．５ｍｍ程度がよい。
なお、チューブの内径は１〜２０ｍｍ、より好ましくは
２〜１５ｍｍ位が一般的である。

【００３２】本発明において医療容器とは血液、医薬液
等医療において扱われる液体を保存あるいは搬送する容
器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。

【００３３】容器の場合は、多層用Ｔダイあるいは多層
用サーキュラーダイを介して押出し（溶融温度は１８０
〜２５０℃、更に好ましくは１９０〜２３０℃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、融着（熱シール）などの手法を適宜活
用して所定の形状、形態に加工すればよい。

【００３４】熱シール性を考慮するとシートは無延伸状
態がよい。熱シールは温度１７０〜２１０℃、圧力５ｋ
ｇ／ｃｍ²以下、時間２〜７秒で行われ得る（これに対
し、最内層（シール層）がポリプロピレン系結晶性ポリ
マーの場合は温度２１０〜２５０℃位の条件が必要とな
る他、仕上がり状態での不良が発生しやすい）。

【００３５】本発明の趣旨を損なわない範囲で、スチレ
ン系エラストマーやオレフィン系エラストマーをいずれ
かの層に添加すること、シート間のブロッキングを防ぐ
ために容器の内面や外面を粗面化したりすることもあり
得る。

【００３６】チューブの製造も同様に行われる。

【００３７】本発明の基材は血液成分容器として、また
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、脂肪乳剤などの容器
として特に有用である。

【００３８】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものでは
ない。

【００３９】（実施例１〜６、比較例１，２） （１）ポリマー原料およびシートについて 原料ポリマー：使用した原料ポリマーを表１に示す。

【００４０】（Ｂ）層を形成する重合体組成物の調
製：ＰＰ，ＡＰＰもしくはＡＰＢ及びポリエチレン系コ
ポリマーを原料とし、４５ｍｍφの二軸溶融混練押出機
を用いて、所定の割合で１９０〜２００℃の温度範囲で
混練して押出されたストランドを水冷・カッティング・
乾燥して表１に示すペレット状重合体組成物を得た。

【００４１】シートの作製：多層用のＴダイから２１
０〜２２０℃で３層シートを押出し、２０℃に保たれた
キャスティングローラーで冷却後、トリミングして厚さ
０．３６ｍｍ、幅２００ｍｍのシートを５ｍ／分の速度
で捲き取った。多層シートの構成を表２に示す。

【００４２】（２）シートの評価方法 多層シートの柔軟性の評価：（１）−で得られたシ
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。

【００４３】多層シートの透明性の評価：（１）−
で得られたシートを１５０ｍｍ×２５０ｍｍの大きさに
裁断し、これをＰＰとポリエチレン系コポリマーとの重
合体組成物の層がシール層となるように熱シールして
（シール条件についてはに記載）バッグを作製し、生
理食塩水６００ｍｌを入れて密封した。この薬液入り容
器をレトルト型高圧蒸気滅菌機に入れ、温度１１０℃、
ゲージ圧１．８ｋｇ／ｃｍ² 、時間４５分の条件で処理
した。室温まで冷却し、４８時間放置後、シートを切り
取って波長４５０ｎｍにおける水中透過率を島津ダブル
ビーム型自記分光光度計ＵＶ−３００にて測定し、透明
性の尺度とした。

【００４４】多層シートの熱シール性の評価：（１）
−で得られたシートをＰＰとポリエチレン系コポリマ
ーとの重合体組成物の層がシール層となるように２枚合
わせ、１０ｍｍ幅×２０ｍｍ長のシール寸法で、圧力２
ｋｇ／ｃｍ² 、時間５秒の条件で温度を１７０〜２３０
℃の範囲で熱シールした。そして熱シール後のサンプル
について引張試験機を用いて１８０℃剥離強度を測定
し、２ｋｇ／ｃｍの強度が確保され、かつ「バリ」（肉
溜りまたはハミダシ）の発生の少ない時の温度を「適正
シール温度」と判定した。（（２）−の容器はこの適
正シール温度の範囲で作製した）。

【００４５】重金属及び溶出物試験：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、
（１）−で得られたシートについて試験を行った。

【００４６】

【表１】

【００４７】（２）実験結果（表２参照） シートの押出成形は順調に行われ、いずれの組成にお
いても、異物、発泡、ブロッキングなどは観察されず、
均一性に富むシートが得られた。

【００４８】いずれの組成においても重金属及び溶出
物の結果は日本薬局方に適合することが確認された。

【００４９】表２にシート組成と柔軟性、透明性及び
熱シール性との関係を示すように、ＰＰ（Ａ）を最外
層、ＰＰ（Ａ）とＡＰＰもしくはＡＰＢ（Ｂ）との重合
体組成物を中間層とし、ＰＰ（Ａ）とＥＶＡもしくはＥ
ＭＭＡとの重合体組成物を最内層とするシートの性能は
いずれも良好であった。

【００５０】これに対し、最内層をＰＰとすると、シー
ル温度を高温にせざるを得ないため柔軟な（Ｂ）層がシ
ール部からはみ出してしまい、良好な状態で熱シールで
きなかった。

【００５１】

【表２】

【００５２】

【発明の効果】以上記載した如く、本発明の医療容器用
基材はＰＰの耐熱性、ＡＰＰやＡＰＢの柔軟性付与効果
及びＥＶＡ，ＥＭＭＡなどの熱シール性向上効果を巧み
に利用して生じた多層タイプの医療容器用基材であり、
透明性、柔軟性、耐湿性及び製袋性に優れ、成形性も良
好であるのでその工業的価値は高いものがある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/08 8413−4Ｆ 27/28 １０１ 8413−4Ｆ (72)発明者 落合 庄司 静岡県富士宮市三園平818番地 テルモ株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結晶性ポリプロピレンもしくはこれを主成
   分とする結晶性コポリマー（Ａ）を最外層、（Ａ）とア
   モルファスポリプロピレンもしくはポリブテン（Ｂ）と
   の重合体組成物を中間層とし、（Ａ）とエチレン酢酸ビ
   ニルコポリマー、エチレン−アクリル酸エステルコポリ
   マーもしくはエチレン−メタクリル酸エステルコポリマ
   ー（Ｃ）との重合体組成物を最内層とする多層体からな
   る医療容器用基材。