JPH074407B2 - 極低温耐性を有する袋状容器 - Google Patents

極低温耐性を有する袋状容器

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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は，液体窒素温度約−196℃の極低温で使用可能
な包装として用いる袋状容器に関し，特に赤血球，血小
板，血漿等の血液成分及び殺菌，酵素，その他の生理学
的または食品，薬品等の冷凍保存用等に適した袋状容器
に関する。
〈従来の技術〉 従来，血液の保存方法として,ACD抗凝剤による血液保存
法（ACD容器を収容したガラス瓶または軟質塩化ビニー
ル製容器中で保存する方法）、緩速凍結法（−80〜−85
℃で軟質塩化ビニル製容器中で保存する方法）等が知ら
れているが，前者の方法は保存中に血液の代謝が進行
し，血液の可能期間が採血後21日間と短く，後者の方法
は高濃度グリセリン等の当該防止剤を添加するため，使
用時にその洗浄によって赤血球回収率が低くなり，赤血
球の質も数年で低下してしまう等の欠点があり，いずれ
の方法も長期間の血液保存法としては適さない。
そのため，血液成分等の生理学的溶液を液体窒素中で瞬
間凍結し，−150〜−200℃程度の極低温下で保存する急
速凍結保存法が開発されている。しかし，この場合，こ
のような極低温に耐え，かつ滅菌処理が可能で，しかも
使用上簡便な保存用容器が必要となる。
このような容器として従来は、例えば、血液保存用に軟
質塩化ビニル製容器が使用されている。しかし、この容
器は、−196℃の極低温においは耐性を有せず，凍結時
において，僅かな衝撃によっても亀裂が生じてしまって
いた。
また，アルミニウム，ステンレススチール等の金属製の
容器は加工上，容器注出入口の封緘開封が困難となり，
容器内に液体窒素が流入してしまうおそれがあり，又不
透明な為保存液の状態を外から見ることが出来ず，取り
出す前に保存液の良否が確認できないという問題がある
と共に，製造費が高価となっていた。
一方，耐高低温性の良好な高分子材料として弗素系樹脂
及びポリイミドが知られており、内層に４弗化エチレン
−６弗化プロピレン共重合体，外層にポリピロメリット
イミド積層体から成る袋状態容器が血液の冷凍保存に使
用されている例もある。特にポリイミドはほとんど融点
を示さない耐熱性と液体ヘリウム温度（４゜K）において
も柔軟性を有する極低温耐性を有しており，優れた材料
と言えるが，ポリイミドは透明ではあるが褐色に強く着
色しているために内容物によっては外部からの透視が不
可能となってしまう。又ポリイミドは高分子材料の中で
も最も熱伝導率が低い材料の一つで，保存内容液の回収
率，性能に影響する凍結スピードが遅くなる事や，ヒー
トシール等の条件がきびしくなっている。さらにポリイ
ミドは価格の点で非常に高価であるため汎用においては
問題を有していた。
また、米国特許3,576,650号明細書に記載されたように
２軸配向したポリオレフィンフィルムをそのまま使用し
た極低温で使用したポリエチレン製容器も提案されてい
る。
しかし，ヒートシール操作によって、シール部分及びそ
の周辺の延伸が戻ってしまい，実際の使用においてはシ
ール部に衝撃を受けない様に金属性の網等で保護する必
要があるなどの欠点を有している。通常の高密度ポリエ
チレン（最大分子量50万程度）ではせいぜい−100℃ま
での適用が限界であり，−196℃といった低温には耐え
られないものであった。
以上の問題を解決したものとして特公昭60−49429号公
報に示されるように，低圧重合法による極めて超高分子
量の無延伸ポリエチレンからなる内層と２軸延伸ポリエ
チレンテレフタレート等の外層を積層した耐極低温耐性
容器が提案されている。
前記公報に記載された容器の外層は、内層に用いたポリ
エチレンとは異なり，ポリオレフィン以外の種類の樹脂
を用いているので、溶出等の問題が発生する可能性があ
り、内層と同様ポリオレフィン樹脂を用いた構成の容器
が望まれていた。
〈解決しようとする課題〉 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、オー
トクレープ滅菌が可能で、−200℃程度の極低温耐性で
の使用に耐える事ができ，また急速凍結，急速解凍に於
ける急激な温度変化にも耐えることができ、かつ製造上
簡単であり，収容する生理学的溶液に対して悪影響を及
ぼすおそれのない，不活性内面を有し，溶液との接触透
明性が良好で容易にヒートシールでき，かつ従来にない
比較的安価な極低温耐性を有する容器を提供することを
目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は，少なくとも低圧重合法による極めて高い分子
量の超高分子量無延伸ポリエチレンからなる内層と，耐
熱耐極低温性を有する二軸延伸高密度ポリエチレンフィ
ルムからなる外層からなる積層体によって形成されてい
る事を特徴とする極低温耐性を有する袋状容器である。
内層の超高分子量無延伸ポリエチレンは，分子量が粘度
法で100万以上，光散乱法で300万以上であって，分子量
のこのような値が極低温に耐える物性を与える。これは
極めて高い溶融粘度を有している為，通常は粉末品をプ
レス成形，ラム押し出し等でブロック成形品とした後平
削り等によって所望の0.025〜0.125mmのフィルムとして
使用する。
外層としては内層のポリエチレンより熱溶融温度熱接着
温度が高いことが必要で，かつ−196℃といった極低温
下でも常温とほぼ同じか又は大きく物性の変化しないも
ので、透明性を有するフィルムが使用できる。
そのような物質として本発明では内層と同じポリエチレ
ンであるが，二軸に配向しているため透明性に優れてい
る二軸延伸高密度ポリエチレンの0.012〜0.075m厚のフ
ィルムを使用する。
このフィルムは透明度が2.5〜3.8％，引張破断強度が15
〜18kg/mm2，引張破断伸度が60〜85％，打衝撃強度が7.
5kg・cmの物性を有するもので、耐熱、耐低温性を付与
するため未延伸フィルムの少なくとも片面に電子線硬化
型塗料塗布、電子線を照射した後、延伸して製造したも
のである。
内層と外層は接着剤により接着するが，接着剤は低温耐
性，滅菌耐性を持つ必要があり、ポリエステル，ポリウ
レタン，エポキシ系の反応硬化型接着剤等の最高の耐熱
・耐低温性のある接着剤が使用できる。なお接着力を向
上させるために内層及び外層フィルム共に公知の方法に
よって表面の処理をすることが有効で，コロナ放電処
理，プラズマ処理，あるいは化学的処理を行うことは当
然である。
本発明で用いられる内層の厚みはシール強度，耐ピンホ
ール性の点から0.025mm以上が好ましく，また急速凍結
を容易にするための観点から0.125mm以下とすることが
望ましい。
また、外層フィルムは,0.012〜0.75mmの範囲で用いるこ
とが好ましいが容器シール部の安定性，強度，熱伝導性
から，内層ポリエチレンは比較的厚くし，外層は比較的
薄くするようにして積層し，かつ全体の厚みが0.15mm以
下が好ましく,0.125mm以下とすることが更に好ましい。
この積層体を用いて袋状容器とする場合，第１図に示す
ように積層体のポリエチレンフィルム１面同志が相接す
るように重ね合わせ，かつその間の適当箇所に本発明で
用いる超高分子量ポリエチレン成形品よりなる液体注入
口，抽出口４を介在させた条件で周囲をヒートシールす
れば袋状の容器とすることが出来る。
〔作用〕
内層はその極めて高い分子量から高い耐衝撃強さを有
し，−196℃においても一定の柔軟性と良好な物理的性
質を保持している。又溶融粘度が極めて高いことから12
1℃−30分のオートクレープ滅菌に於いても内面が融着
することはなく，かつ通常の高密度ポリエチレンより30
〜50度高い条件で融着シールが可能である。
また、ポリエチレンの不活性さと共に低分子溶融物が少
なく衛生性も良く，化学的にも安定で長期間赤血球等を
保存したとしても内容物の瞥質等悪影響はほとんど問題
とならない。
一方，外層は、二軸延伸高密度ポリエチレンであるの
で、高度に延伸して耐熱性、低温耐性を有し、容器製造
時の熱により延伸がもどることによるシール部に差がな
く，かつ低温下でのクラックの発生の心配もない。
このように、外層に耐熱性を有する二軸延伸高密度ポリ
エチレンを用いているので、シール時にフィルムがシー
ル・バーに接着して表面が汚れることがなく安定したシ
ール作業が得られる。
そして、ポリエチレン本来の柔軟性は保持されており，
通常極低温下での厳しい取り扱いや，あるいは赤血球解
凍時の遠心分離操作等への適性を有する容器である。
〈実施例１〉 厚さ20μｍの二軸に延伸した高密度ポリエチレン（BO−
HDPE）（ルピック−Ｈ東燃石油化学工業製）の片面に公
知の方法であるコロナ放電処理を施した外層２に，厚さ
80μｍの超高分子量ポリエチレン切削フィルム（三井石
油化学製，光分散法による平均分子量約540万）の片面
に公知の方法であるコロナ放電処理を施したものを内層
１として用いた。外層２のコロナ放電処理を施した面に
ウレタン系接着剤３を4.7g/m2塗布し，内層１のコロナ
放電処理を施した面をドライラミネートし積層品を作
り，内層１同志が相接するように重ね合わせ周囲３方を
200℃,4kg,2秒でヒートシールし袋状容器を製造した。
この中に生理食塩水400mlを充填した後、一方を加熱融
着密封し包装体を得た。
この包装体を121℃−60分間高圧蒸気滅菌した後，一度
室温に戻し，その後液体窒素槽に金属製の保護体に収納
した状態で、垂直投入し急速凍結した。凍結は約２分間
で完了した。
次にこの包装体を40℃温水中で解凍した。この凍結−解
凍を３回繰り返し行ったが，シール部の剥離，容器の破
損はなく，内容液の流出もなく良好であった。
また血液の保存容器として現在時に規格はないが，日本
薬局第11改正の輸液用プラスチック容器試験法の基準を
最低限クリアーすることが望まれる。特にこの試験法の
項目の中で溶出物試験の紫外線吸収スペクトルは材料か
ら溶け出すモノマーやオリゴマーを厳しくチェックする
ものである。この実施例で得た容器について前述試験法
等すべての項目の基準クリアーした。紫外線吸収スペク
トルについては，その吸光度は波長220nm以上241nm未満
で0.08以下,241nm以上350nm以下では0.05以下であり，
材料から溶け出すモノマーやオリゴマーが少ない衛生性
の優れた容器であることが確認された。
〈発明の効果〉 以上，説明してきたように本発明の袋状容器はヒートシ
ール性が良好で，製造上も簡単であり，しかも高圧蒸気
滅菌に耐え，更に−196℃の極低温下でも柔軟性及び十
分な機械強度を有する。
さらに毒性衛生性の面においても日本薬局方第11改正の
輸液用プラスチック容器試験法の基準をクリアーしてい
る。
容器のコストも比較的安価な高密度ポリエチレンを使用
することによって，過去に同じ目的に用いられていた材
料構成よりも大幅に安くすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は，本発明の容器の一例を示す断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも内層は平均分子量が粘度法で10
    0万以上，光散乱法で300万以上である低圧重合法で得ら
    れた超高分子量無延伸ポリエチレン，外層は厚さが0.01
    2〜0.075mm,透明度が2.5〜3.8％，引張破断強度が15〜1
    8Kg/mm2，引張破断伸度が60〜85％，打抜衝撃強度が7.5
    kg・cmである耐熱、耐低温特性を付与した二軸延伸高密
    度ポリエチレンからなる積層材料の内層同士をヒートシ
    ールしてなる極低温耐性を有する袋状容器。
JP63291671A 1988-11-18 1988-11-18 極低温耐性を有する袋状容器 Expired - Lifetime JPH074407B2 (ja)

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