JPH08209544A - 殺菌可能撥液体性材料およびその処理方法 - Google Patents
殺菌可能撥液体性材料およびその処理方法Info
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Abstract
ドレープ等をつくるのに使用する材料であって、撥液体
性でかつプラズマによる殺菌も可能な材料、およびこの
ような材料を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 本発明においては、材料表面をシリコー
ンで処理する。
Description
体性を保持する撥液体性材料および材料を撥液体性にす
る処理方法に関する。
菌用の防壁となるような材料が求められている。そし
て、そのような医療分野には、医療製品の包装材が含ま
れる。しかし、そのような包装に用いられる材料は、他
にも医療用ガウン、ドレープ、フェースマスク等の多様
な応用が考えられる。また、ジョンソン・アンド・ジョ
ンソン・メディカル社製Sterion Rコンテナなどのコン
テナフィルタにおける抗微生物バリアを形成するのも適
している。これらのコンテナフィルタは、合成もしくは
可撓性のコンテナへ入り込む空気を濾過する役割を果た
す。
血液や尿など水を主な成分とする液体が浸透するのを防
ぎ、この材料の内側あるいはこの材料の片面側にある被
保護物を、汚染から守る。このような材料は、ドレープ
やガウン、あるいは特に医療器具や医療用補給品の包装
材として用いられる。
に対して固有の抵抗性を有するものを用いるか、または
そのような液体に対して抵抗性をもつよう化学的に処理
される。汚染性の液体に対する抵抗性を付与するのに一
般に行われる処理は、フルオロカーボン材を材料の表面
に適用するものである。そのようなフルオロカーボン材
の一つに、ミネソタ州セントポールのMinnesota Mining
and Manufacturing社製フルオロ脂肪族エステルである
FC−808がある。米国特許第2,803,615 号によれ
ば、3M剤における過フルオロカーボン基は、スルファ
ミド基とエステル結合を介してポリマーの主鎖に結合す
る。
与用の表面処理剤は、デュポン社(デラウエア州ウィル
ミントン)の過フルオロアルキルアクリルコポリマーで
あるZONYL 8070である。米国特許第3、282、905 号によれ
ば、デュポン社のフルオロカーボン材における過フルオ
ロカーボン基は、エステル結合によってポリマーの主鎖
に結合する。
ともに、ラップ材やガウンなどのポリオレフィンベース
の通気性材料を処理するのに用いられる。しかし、これ
ら公知のフルオロカーボン材が公知の方法(連続ライン
処理等)で抗菌材料に用いられ、そのフルオロカーボン
処理した材料が酸化プラズマによる殺菌処理に暴される
と、一旦フルオロカーボン処理した材料がその撥液体性
の一部または全部を失うことがある。
体性が酸化プラズマによる殺菌処理の後でも保持される
ような実用的な処理が求められている。そして、その処
理は、理想的には簡単にできるものがよい。また、この
処理は、こうして処理した材料が一回使っただけで廃棄
することもできるよう、費用のかからないものでなけれ
ばならない。
いては、気体透過性の材料を、この材料を撥液体性にす
るのに十分な量のシリコーンを含む物質で処理し、酸化
プラズマによる殺菌処理に曝してもその撥液体性を失わ
ないようにする方法を提供する。本発明はまた、そのよ
うにして処理した材料も提供する。処理の後に材料に残
留するシリコーンの量は、好ましくは約0.4〜約5.
0重量%、より好ましくは約0.4〜約3.0重量%が
よい。
ズマに曝す方法、およびそのようにして酸化プラズマに
曝された材料にも関する。シリコーンを含有する物質
は、噴霧によって材料に適用されるが、材料をシリコー
ンを含む乳濁液に浸漬させるのが好ましい。乳濁液中の
シリコーン濃度は、好ましくは0.25〜3.5重量
%、より好ましくは0.50〜4.0重量%がよい。そ
の他有機溶媒ベース系も使用することができる。シリコ
ーンとして好ましいのは、ポリジメチルシロキサン、ポ
リジフェニルシロキサンあるいはポリメチルフェニルシ
ロキサンである。
の不織材がよく、適当なものとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィンがある。
処理して撥液体性を付与した布のような材料は、酸化プ
ラズマ処理の後でも撥液体性を保持する。シリコーン処
理に適した材料は、様々なものがあるが、これらの布材
は、天然のものでもよいし、合成したものでもよい。ま
た天然の材料と合成した材料を組合せたものでもよく、
さらに織布でも不織布でもよい。しかし、ガス透過性の
合成不織布が好ましい。
t de Nemours & Company(デラウエア州ウィルミント
ン)からTYVEKの商品名で販売されているポリエチ
レンや、Kimberly-Clark Corporation(テキサス州ダラ
ス)からKIMGUARDの商品名で販売されているポリプロピ
レンなどのポリオレフィンベースの材料がある。
が、材料に撥液体性を付与するのに用いられる。好まし
い態様においては、材料を処理するのに適したシリコー
ン物質は、シロキサン化合物である。これらのシロキサ
ン化合物は、下記の式で表される一もしくはそれ以上の
シロキサンモノマー単位を含む。 (ここでR’とR”は互いに同じかまたは異なる有機基
もしくは水素である)。好ましいシロキサン化合物は、
R’とR”はともにメチル基であるポリジメチルシロキ
サンである。他に入手可能なシロキサンとしては、フェ
ニルシロキサン、ジフェニルシロキサンおよびメチルフ
ェニルシロキサンがある。
架橋可能な官能基を含むことができる。例えば、後で詳
しく説明するように、ビニル基はヒドロシラン基(Si−
H)と架橋することができる。他の適当な架橋性官能基
は、当業者には周知である。
成分の「縮合硬化」あるいは「付加硬化」のどちらによ
っても架橋させることができる。当業者には理解できる
ように、シリコーンの縮合硬化は通常湿気によって開始
し、しばしば有機錫化合物を触媒とする。縮合硬化にお
いては、プレポリマーは典型的には、ヒドロキシンメト
キシ、エトキシあるいはアセテートのような−O−R基
をどちらか一方の終端に有する。触媒の存在下でこれら
の化合物に水を加えると、これらの分子はROH分子を
落しながら結合する。したがって、−O−Rの場合、
水、メタノール、エタノールあるいは酢酸はそれぞれ、
反応の副産物である。
硬化したシリコンは、通常二つのシリコーン成分の結合
を含み、クロロ白金のようなプラチナ化合物を触媒に用
いることができる。付加硬化系の場合、シロキサン成分
の一つはジビニル基を終端に有するポリシロキサンであ
り、他の成分はR’あるいはR”基のいくつかが水素と
なっているポリヒドロシロキサンである。ヒドロシラン
は、他の成分にあるビニル基の架橋部位として働く。ヒ
ドロシランの量は、架橋結合の割合を変える際には、変
更されるが、好ましくはシロキサンモノマーの約15〜
75%を架橋させるのがよい。
硬化させたものを色々手に入れることができる。しか
し、医療分野で用いる場合は、一般には、上述の縮合硬
化の場合にみられる副産物の放出を避けるため、付加硬
化させたものの方が好ましい。医用グレードの付加硬化
シリコーンをつくるには、シリコーンを加硫した後に揮
発性成分と滲出物が少なくなるよう、プレポリマー成分
を高真空下で蒸留し、揮発性の有機物と低分子量のオリ
ゴマーを除去する。
ジメチルシロキサンは、ゼネラル・エレクトリック社
(GE;ニューヨーク州ウォーターフォード)からSM
2112,SM2059およびSM2138の商品名で
販売されている組成物を含む。その他後述する組成物
や、それ以外の組成物も、当業者ならば、以下の記載を
参照すれば、思い当るであろう。
て、材料シートの片面もしくは両面に噴霧する。シリコ
ーンはまた、材料をシリコーン乳濁液もしくはシリコー
ンを含む有機溶媒ベース系に曝すことによって、材料に
適用することもできる。
す処理は、次のような浸漬して絞るという簡単な工程で
おこなうことができる。すなわち、(1)処理する材料
を乳濁液または有機溶媒系に浸漬する;(2)処理中の
材料を次いで、材料をシリコーンを適用しかつ過剰のシ
リコーンを除去する二つのロールの間に通過させる;
(3)次に処理した材料を好ましくは強制空気オーブン
中で加熱して、水または有機溶媒を材料から除去し、仕
上げシリコーン剤の硬化を促進させる(硬化が必要な場
合)。これらの処理は、Werner Mathis 社(スイス、チ
ューリッヒ、CH8155 Neiderhasli)のパッドおよび強制
空気オーブンを用いて、あるいはFleissuer 社(ノース
カロライナ州シャルロット、1230 Moores Chapel Road)
の装置を用いた連続ライン処理で行うことができる。
溶媒ベースのシリコーンを適用する処理は、グラビアコ
ーティングによってもよい。この処理の場合、シリコー
ン乳濁液または有機溶媒系シリコーンは、乳濁液または
有機溶媒ベースの溶液中で回転する転移ロールによっ
て、大容量のシリコーン乳濁液または有機溶媒系からグ
ラピアロールに移される。過剰の乳濁液または溶液は、
ブレードもしくはロールによってグラビアロールから除
去され、残留したシリコーン乳濁液または溶液は、グラ
ビアロールと圧力ロールの間を通過するときに被処理材
料の片面に移される。材料は片面だけを処理する場合も
両面を処理する場合も、この方法で処理することができ
る。
コーン濃度は、約0.25〜3.50重量%であり、よ
り好ましくは約0.50〜5.0重量%である。特に好
ましくは、シリコーン濃度は0.50重量%がよい。乳
濁液による処理を施した後材料に存在するシリコーンの
量は、0.4〜5.0重量%である。
物質に曝した後は、シリコーンを塗布した材料は、この
物質をよく材料に定着させるため乾燥させる。乾燥は、
例えばシリコーン処理した材料をWerner Mathis 社の強
制空気オーブンに入れて行うか、あるいは当業者に知ら
れている他の方法によってもよい。
した後は、処理済の材料は、酸化プラズマによる殺菌処
理ができる状態になっている。好ましい態様において
は、処理した材料は、まず医療補給用品あるいは医療器
具の包装に使用される。包装物は、以下に説明する酸化
プラズマ処理によって殺菌され、撥液体性の殺菌材料に
包装された殺菌済の医療補給用品あるいは医療器具が得
られる。包装された医療補給用品あるいは医療器具は、
直ちに使用することもできるし、後の使用に備えて適当
な条件下で保管しておくこともできる。処理済の材料
は、一つ一つ別々にプラズマ殺菌処理にかけることもで
きる。
呼ぶ特別な酸化プラズマ処理を開発した。この好ましい
酸化プラズマ処理を行うときは、材料を室に入れて室内
を真空にする。室内の気圧が約300mTorr まで低下し
たら、過酸化水素を室内に入れて気圧を増加させる。ガ
スがガス透過材料を透過して殺菌中の材料全体に分散
し、室内の圧力が約500mTorr になったら、RF(高
周波)エネルギーを印加して酸化性のガスプラズマを発
生させる。このプラズマが室内の材料を殺菌する。プラ
ズマ殺菌処理についての詳細は、米国特許第4,643,876
号(Jacob ら;1987年2月17日発行)にある。
も処理を加えない材料、および従来のフルオロカーボン
を含有する物質を塗布した材料と、酸化プラズマ処理の
前後で比較した。比較においては二つのグループを用い
た。表1に示す第1のグループは、処理しなかったポリ
エチレン(TYVEK)、デュポン社のZONYL 8070で処
理したポリエチレン、3M FC-808 で処理したポリエチレ
ン、およびGE社のSM2112シリコーンで処理したポリエ
チレン(TYVEK)からなる。他方、表2に示す第2
のグループは、処理しなかったポリプロピレン、デュポ
ン社のZONYL 8070で処理したポリプロピレン、3M FC-80
8 で処理したポリプロピレン、およびGE社のSM2112シ
リコーンで処理したポリプロピレンからなる。
を含む物質も、本明細書で述べた標準的な浸漬−絞り法
で材料に適用し、Werner Mathis 社の強制空気オーブン
で乾燥させた。
RAD殺菌システムを利用した過酸化水素プラズマによ
り殺菌処理にかけ、ついでその疎水性を以下の段階づけ
に従って評価した。材料から約1/4〜1/2上方に保
持した医療用滴下装置を使って、材料の表面に水滴を垂
らした。水滴は約15分間材料の表面に留まらせ、水滴
がある方の表面とその反対の表面を目視により評価し
た。各材料には、以下のスケールに従って0から5まで
のレートを与えた。
を、酸化プラズマに曝す前後で材料上で測定し、材料表
面の化学組成に対する酸化プラズマ処理の効果を評価し
た。
本発明によるシリコーンを含む物質で処理したポリエチ
レン材、従来のフルオロカーボンを塗布した二つのポリ
エチレン材について、酸化プラズマによる殺菌の前後に
おける組成およびポリエチレン材の疎水性を比較した結
果が示してある。表から分るように、未処理のポリエチ
レンは酸化プラズマに曝す前は高い疎水性を示すが、酸
化プラズマに曝した後は疎水性を完全に失う。
ポリエチレンは、酸化プラズマに曝した後は疎水性を失
う。濃度4.0重量%のZONYL 8070乳濁液で処理したポ
リエチレンは、酸化プラズマに曝した後でもいくらか疎
水性を保持した。
プラズマに曝した後は、未処理のポリエチレンと同じ程
度に疎水性を失った。
たポリエチレンは、シリコーン濃度が0.5%の乳濁液
を用いたものは、酸化プラズマに曝した後でも、上述の
スケールに従う限り、完全に疎水性を保持した。この結
果は、2.0%のSM 2112 シリコーン乳濁液を用いた場
合も同じであった。
材、本発明によるシリコーンを含む物質で処理したポリ
プロピレン材、従来のフルオロカーボンを塗布した二つ
のポリプロピレン材について、酸化プラズマによる殺菌
の前後における組成とポリプロピレン材の疎水性を比較
した結果が示してある。表から分るように、未処理のポ
リプロピレンは酸化プラズマに曝す前は高い疎水性を示
すが、酸化プラズマに曝した後は疎水性を完全に失う。
のZONYL 8070乳濁液で処理しても、酸化プラズマに曝し
た後の疎水性は、未処理のポリプロピレンに比べて高く
はない。FC-808剤で処理したポリプロピレンも、酸化プ
ラズマに曝した後の疎水性は、未処理のポリプロピレン
より高くはない。
で処理したポリプロピレンは、シリコーン濃度が0.5
%でも2.0%でも、酸化プラズマに曝した後にあって
も、上述のスケールに則る限り、完全に疎水性を保って
いる。
れば、プラズマによる酸化工程が、材料表面に存在する
シリコーン濃度へ及ぼす影響は、他の従来の処理方法を
用いた場合に材料表面に残留するフッ素の濃度への影響
にくらべて、きわめて小さいことが分った。これらの結
果は、当該処理を施した材料が疎水性を失っていること
に対応している。3M社のFC-808剤は、デュポン社のZo
nyl 8070剤より、酸化プラズマに対する感度が大きい。
ように、シリコーンを含む物質で材料を処理すると、酸
化処理の前であるか後であるかを問わず、材料は疎水性
を保持する。一方、未処理の材料や、フルオロカーボン
で処理した材料は、酸化プラズマに曝した後はその疎水
性を一部もしくはすべて失う。デュポン社のZonyl 8070
で処理したポリエチレンは、この撥液体剤の濃度が4.
0%のときは、プラズマ処理の後でもいくらか疎水性を
示すが、濃度がこれより低かったり、あるいはポリプロ
ピレン材に適用した場合は、プラズマ処理後の疎水性は
0になる。これとは対照的に、シリコーン処理した材料
は、ポリエチレンでもポリプロピレンでも、シリコーン
濃度が0.5%という低い濃度であっても疎水性をほぼ
そのまま維持している。したがって、シリコーンを含む
物質の入手の容易さと費用を考えれば、シリコーン処理
は、フルオロカーボンを含む物質と比較した場合、特に
経済的といえる。また、本発明で開示した方法は、本発
明に容易に適用し得る技術と装置を用いて、実施するこ
とができる。
質から逸脱しない範囲でここで示した以外の形態によっ
ても実現することができる。本明細書で示した態様は、
いかなる点においても例示的なものに過ぎず、制限的な
ものではない。したがって、本発明の範囲は、発明の詳
細な説明よりも特許請求の範囲に示されている。請求項
と等価的な範囲もしくは意味をもつ変形は、本発明の範
囲に含まれる。
ある。 1)前記材料はポリオレフィンを含む請求項1記載の材
料。 2)前記材料は不織布である請求項1記載の材料。 3)前記材料は約0.25ないし35重量%のシリコー
ンを含む乳濁液に曝して処理を済ませてある請求項1記
載の材料。 4)前記シリコーンはシロキサンを含む請求項1記載の
材料。 5)前記シリコーンはポリジメチルシロキサンを含む請
求項1記載の材料。 6)前記シリコーンは少なくともポリジフェニルシロキ
サン、ポリメチルジフェニルシロキサンおよびこれらの
組合せのうちの少なくとも一つを含む請求項1記載の材
料。 7)前記処理の済んだ材料は酸化プラズマに曝される請
求項1記載の材料。 8)前記酸化プラズマは過酸化水素プラズマを含む上記
実施態様7)記載の材料。 9)前記材料上に残留するシリコーンの量は約0.4な
いし約5.0重量%である請求項2記載の材料。 10)前記包装される製品は、前記殺菌処理を済ませて
ある請求項3記載の組合せ。
の形態で適用され、前記カバーに残留するシリコーンは
乳濁液中で約0.25ないし5.0重量%の濃度となる
固体である請求項3記載の組合せ。 12)前記材料を用意する工程は、ポリオレフィン材料
を用意する工程を含む請求項4記載の方法。 13)前記材料を用意する工程は、ポリエチレンまたは
ポリプロピレン材料を用意する工程を含む上記実施態様
12)記載の方法。 14)前記材料を処理する工程は、材料を、シリコーン
を含む乳濁液に曝す工程を含む請求項4記載の方法。 15)前記材料を処理する工程は、材料を、シリコーン
を約0.25ないし3.5重量%含む乳濁液に曝す工程
を含む請求項4記載の方法。 16)前記材料を処理する工程は、材料を、シリコーン
を約0.50ないし4.0重量%含む乳濁液に曝す工程
を含む上記実施態様15)記載の方法。 17)前記材料を処理する工程は、前記処理剤を材料に
噴霧する工程を含む請求項4記載の方法。 18)前記材料を処理する工程は、材料を有機溶媒中の
シリコーンに曝す工程を含む請求項4記載の方法。 19)前記材料を用意する工程は、不織布を用意する工
程を含む請求項4記載の方法。 20)前記方法はさらに処理済の材料を酸化プラズマに
曝して殺菌する工程を含む請求項4記載の方法。
ラズマを含む上記実施態様20)記載の方法。 22)前記材料を処理する工程は、材料をシロキサンま
たはポリジメチルシロキサンを含むシリコーンで処理す
る工程を含む請求項4記載の方法。 23)前記シリコーンは少なくともポリジフェニルシロ
キサン、ポリメチルジフェニルシロキサンおよびこれら
の組合せのうちの少なくとも一つを含む請求項4記載の
材料。 24)前記方法はさらに、処理工程と殺菌工程の間で、
処理済の材料を乾燥する工程を含む請求項4記載の材
料。 25)前記材料を処理する工程は、シリコーン乳濁液ま
たは溶媒中にシリコーンを含む溶液をグラビアロールに
移す工程と、過剰の乳濁液または溶液をグラビアロール
から除去する工程と、前記乳濁液または溶液をグラビア
ロールから材料に移す工程を含む請求項4記載の材料。 26)前記方法はさらに被覆した医療補給用品または医
療器具を酸化プラズマに曝して殺菌する工程を含む請求
項5記載の方法。 27)前記材料を用意する工程は、ポリオレフィン材料
を用意する工程を含む請求項5記載の方法。 28)前記材料を用意する工程は、ポリエチレンまたは
ポリプロピレン材料を用意する工程を含む上記実施態様
27)記載の方法。 29)前記材料を用意する工程は、ポリジメチルシロキ
サンを含む物質を表面に有する材料を用意する工程を含
む請求項5記載の方法。 30)前記シリコーンは少なくともポリジフェニルシロ
キサン、ポリメチルジフェニルシロキサンおよびこれら
の組合せのうちの少なくとも一つを含む請求項5記載の
材料。
撥液体性で、その撥液体性が酸化プラズマによる殺菌処
理の後でも保持されるような材料、および材料を撥液体
性にし、その撥液体性が酸化プラズマによる殺菌処理の
後でも保持されるような材料の処理方法が提供される。
Claims (5)
- 【請求項1】 医療製品を殺菌のために包装したり、抗
微生物バリアとして使用されたり、あるいは医用ガウ
ン、ドレープ等に用いられる材料であって、この材料を
撥液体性にするのに十分な量の撥液体性シリコーン表面
処理剤で処理したガス透過性の材料から構成され、酸化
プラズマ殺菌処理を受けても撥液体性を失わない材料。 - 【請求項2】 酸化プラズマで処理された請求項1の材
料。 - 【請求項3】 殺菌の必要な一もしくはそれ以上の医用
製品と、この製品を包装するガス透過性カバーであっ
て、このカバーを撥液体性にするのに十分な量の撥液体
性シリコーン表面処理剤で処理され、酸化プラズマ殺菌
処理を受けても撥液体性を失わないカバーの組合せ。 - 【請求項4】 撥液体性の殺菌可能材料を製造する方法
であって、 殺菌の必要な医療製品を包装したり、医用ガウン、ドレ
ープ等に用いられるガス透過性の材料を用意する工程
と、 前記材料をこのカバーを撥液体性にし、かつ酸化プラズ
マ殺菌処理を受けても撥液体性を失わないようにするの
に十分な量の撥液体性シリコーン表面処理剤で処理する
工程を含む方法。 - 【請求項5】 医療補給用品または医療器具を殺菌する
工程であって、 撥液体性のシリコーンを含む物質を表面に有するガス透
過性の材料を用意する工程と、 前記医療補給用品または医療器具を前記材料で被覆する
工程を含む方法。
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