JPH0938196A - 医療用器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】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またはエチレン−メタク
リル酸エステルコポリマー（Ａ）と低分子有機エステル
系可塑剤（Ｂ）との重合体組成物（Ｃ）を介して、オレ
フィン系ポリマー成形品（Ｄ）と非晶性ポリマー成形品
（Ｅ）とが接着された医療用器具。 【効果】オートクレーブ滅菌に耐え得る耐熱性を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は医療用器具に関する。詳
しくは、血液関係、医薬液関係等の医薬分野において使
用される容器・器具等の医療用器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】採血・輸血や輸液をはじめ、医薬分野に
おいて用いられるプラスチック製の器具には安全性・衛
生性の他種々の性能が要求される。ポリ塩化ビニルは可
塑剤の量を調節することによって、剛性・柔軟性、透明
性、耐熱性（耐滅菌性）などをコントロールできるの
で、ソフトバック、チューブ、ジョイント、排出口など
従来からこれらの分野に広く利用されているが、廃棄処
理などにおいて問題を生じることがあり、エチレン系ポ
リマー、プロピレン系ポリマーなどオレフィン系ポリマ
ー（以下、ポリオレフィンと呼ぶこともあるが同義であ
る）を中心とするプラスチックへの移行が進み、特に輸
液用バッグの主流はポリオレフィンとなってきている。

【０００３】一方において、医療用の容器・器具ではポ
リオレフィンではカバーできない部分がある。例えば排
出口、ジョイント類などでは高い剛性、透明性、耐衝撃
性、寸法精度などにおいて高い性能を要求されることが
あり、ポリカーボネート、ポリスチレンなどのプラスチ
ックが使用されるケースが増加しつつある。ここで問題
になるのは親和性に乏しいポリマー成形品（部材）の接
合である。すなわち、ポリオレフィンとポリカーボネー
ト、ポリスチレンなどとは通常直接に接着・融着するこ
とができないため、その展開が制限されることになるか
らである。ポリエチレンやポリプロピレンにカルボキシ
ル基、酸無水物基、エポキシ基などを導入した、いわゆ
る接着性ポリマーも十分な接着効果を発揮しないのが実
状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記状況に
鑑み、オレフィン系ポリマーからなる成形品と他種ポリ
マー（特にポリカーボネート、ポリスチレンなど）から
なる成形品とを一体化（接着）してなる器具を製造する
に適した手段を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、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（Ａ）を低分子有機エステル系可塑剤
（Ｂ）との重合体組成物（Ｃ）を介して、オレフィン系
ポリマーからなる成形品（Ｄ）と非晶性ポリマーからな
る成形品（Ｅ）とが接着された医療用器具であり、ポリ
カーボネートやポリスチレンのような非晶性ポリマーに
対して有効な接着手段を見出したものである。エチレン
−酢酸ビニルコポリマーなど（Ａ）がポリオレフィンと
の親和性にすぐれていることはよく知られているが、こ
れに可塑剤（Ｂ）を導入することにより非晶性ポリマー
に対して親和性を示すようになる。しかもそれだけでな
く、本発明においては、医療容器等の器具では通常に行
われる高圧蒸気滅菌処理においても接着力が保たれ、実
用上極めて意義のある医療用器具が提供される。本発明
の構成がかような効果を発揮する理由としては、（１）
（Ａ）と（Ｂ）とはいずれもエステル結合を持っている
ため、ともに親和力が大きい、（２）（Ａ）と（Ｂ）と
の重合体組成物（Ｃ）中の（Ｂ）が非晶性ポリマー中に
浸透（移行）しやすいため、（Ｂ）がポリオレフィンと
非晶性ポリマーの接着の橋渡し役をする（結晶性ポリマ
ー例えばポリブチレンテレフタレート、ナイロン６など
に対してはこのような現象は起こりにくい）、が考えら
れる。

【０００６】まず（Ａ）について説明すると、エチレン
−酢酸ビニルコポリマー（以下ＥＶＡということもあ
る）は通常公知の方法で製造されるポリマーであるが、
可塑剤（Ｂ）との相互作用（親和性・相溶性）を考える
と酢酸ビニル成分含量が１０〜４０重量％さらに好まし
くは１３〜３５重量％であるのがよい。また、成形性、
加工性、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、以下同様）が０.２〜２０さらに好ましくは０.５〜
１０のものを選ぶのがよい。

【０００７】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−アクリル酸メチルコポリマー（以下、Ｅ
ＭＡということもある）、エチレン−アクリル酸エチル
コポリマー（以下、ＥＥＡということもある）、エチレ
ン−メタクリル酸メチルコポリマー（以下、ＥＭＭＡと
いうこともある）およびエチレン−メタクリル酸エチル
コポリマー（以下、ＥＥＭＡということもある）が代表
例である。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
成分の含量が１０〜４０重量％さらに好ましくは１３〜
３５重量％であって、ＭＦＲ（ＥＶＡと同条件で測定）
が０.２〜２０さらに好ましくは０.５〜１０のものが適
当である。次に、本発明における低分子有機エステル系
可塑剤（Ｂ）は通常のポリ塩化ビニル材料の可塑化に用
いられる低分子有機エステル系化合物を指し、フタル酸
エステル、トリメリット酸エステル、アジピン酸エステ
ル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、酒石
酸エステル、クエン酸エステル、リンゴ酸エステルなど
のうちで分子量が２００〜８００より好ましくは２５０
〜６００程度のものがよい。分子量が低すぎると揮発性
の問題があり、分子量が高すぎるとポリマーの分子間を
移動しにくいためか、結果として接着力の向上効果が出
ないからである。安全性・衛生性をも考慮すると、望ま
しい可塑剤の具体例としては、フタル酸ジ−２−エチル
ヘキシル、フタル酸ジ−ｎ−デシル、アジピン酸ジ−ｎ
−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アセ
チルクエン酸トリ−ｎ−ブチル、アセチルクエン酸トリ
−ｎ−ヘキシル、ブチリルクエン酸トリ−ｎ−ブチル、
ブチリルクエン酸トリ−ｎ−ヘキシル、アセチルリンゴ
酸ジ−ｎ−ヘキシル、アセチルリンゴ酸ジ−ｎ−オクチ
ル、ブチリルリンゴ酸ジ−ｎ−ヘキシル、ジアセチル酒
石酸ジ−ｎ−ブチル、ジアセチル酒石酸ジ−ｎ−ヘキシ
ル、ジブチリル酒石酸ジ−ｎ−ブチル、ジブチリル酒石
酸ジ−ｎ−ヘキシルなどが挙げられる。本発明がこれら
の化合物に限定されるものでないのはもちろんである。

【０００８】そして、（Ａ）と（Ｂ）との重合体組成物
（Ｃ）は、（Ａ）や（Ｂ）の種類によって異なるが、
（Ｂ）が重合体組成物（Ｃ）中の３〜３５重量％さらに
好ましくは５〜３０重量％を占めるのがよい。可塑剤
（Ｂ）の量があまりに少ないと良好な接着効果が出ず、
多すぎると重合体組成物（Ｃ）の成形性・加工性や成形
物の力学的性質が低下しやすいからである。なお、重合
体組成物（Ｃ）は本発明の趣旨を損わない範囲で他のポ
リマーや添加剤を含んでいてもよいことは言うまでもな
く、特にエチレン−プロピレンコポリマー（以下、ＥＰ
ということもある）、エチレン−ブテン−１コポリマー
などのポリエチレン系軟質ポリマー（エラストマー）を
加えることによって、オレフィン系ポリマーからなる成
形品（Ｄ）への接着力がさらに向上する場合がある。

【０００９】次に、本発明におけるオレフィン系ポリマ
ーからなる成形品（Ｄ）は、容器（袋）、チューブ等の
柔軟性が要求される部分のみならず、ジョイント、キャ
ップ、排出口などの部分にも使われるものであり、好ま
しくは結晶性ポリオレフィンを少なくとも一部に含む成
形品である。

【００１０】基本となるポリオレフィンの例を次に示
す。

【００１１】（イ）エチレン系ポリマー：高密度ポリエ
チレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
および線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ：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α−オレフィン類を２〜２０
モル％程度共重合したもの）の他、ＥＶＡ（酢酸ビニル
含量が２〜３０重量％程度のものがよい）、ＥＭＡ（ア
クリル酸メチル含量が２〜３０重量％程度のものがよ
い）、ＥＥＡ（アクリル酸エチル含量が２〜２０重量％
程度のものがよい）、ＥＭＭＡ（メタクリル酸メチル含
量が２〜２０重量％程度のものがよい）などが挙げられ
る。成形性、成形物の学力的性質などを考慮すると、こ
れらは温度１９０℃、荷重２,１６０ｇにおけるＭＦＲ
が０．５〜２０より好ましくは１〜１５のものがよい。

【００１２】（ロ）プロピレン系ポリマー：アイソタク
チックタイプもしくはシンジオタクチックタイプのポリ
プロピレンまたはこれらを主成分とするコポリマー。エ
チレン系ポリマーと同様の理由で温度２３０℃、荷重
２,１６０ｇにおけるＭＦＲが０．３〜５０より好まし
くは０.５〜４０であるのがよい。

【００１３】（ハ）ブテン−１系ポリマー：アイソタク
チックタイプのポリブテン−１もしくはこれを主成分と
するコポリマー。温度１９０℃、荷重２,１６０ｇにお
けるＭＦＲが０.２〜３０より好ましくは０.５〜２５で
あるのがよい。

【００１４】（イ）〜（ハ）を容器（袋）やチューブと
して使用する場合には、柔軟化あるいは透明化の目的で
アタクチックタイプの非晶性ポリプロピレン、スチレン
系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラス
トマーなどを添加、複層などの形で導入することもあり
得る。導入量は用途・目的によって異なるが一般には５
０重量％以下であるのが妥当である。

【００１５】次に、本発明における非晶性ポリマーから
なる成形品（Ｅ）は主としてジョイント、排出口などの
比較的剛性が要求される部位に使われる成形品である。
なお、本発明において、非晶性ポリマーは構成分子が現
実的に配列しにくく、明瞭な一時転移点（融点）を持た
ないポリマーである。代表的なポリマー例を以下に示
す。

【００１６】（イ）ポリカーボネート：ポリ−４，４′
−ジオキシジフェニル−２，２−プロパンを基本構造と
するもの（以下、ＰＣということもある）が最も汎用性
に富み好ましい。成形性、成形物の力学的性質などか
ら、塩化メチレンを溶媒として測定される粘度平均分子
量が２０,０００〜１００,０００より好ましくは２３,
０００〜５０,０００のものがよい。なお、粘度平均分
子量は次式に示すＨ．Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式の粘度式
によって求められる。〔η〕＝１.２３×１０^-5Ｍ^0.83
（η：極限粘度、Ｍ：粘度平均分子量） （ロ）スチレン系ポリマー：アタクチックタイプのポリ
スチレン（以下、ＰＳｔということもある）が最も汎用
的である。なお、本発明の趣旨を損わない範囲で結晶性
のシンジオタクチックポリスチレンを一部添加すること
もあり得る。ＰＣと同様の理由で温度２００℃、荷重５
kgにおけるＭＦＲが０.２〜１０より好ましくは０.３〜
８のものがよい。その他スチレン系樹脂として、アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレンターポリマー（ＡＢ
Ｓ）、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレンター
ポリマー（ＭＢＳ）なども好適である。

【００１７】（ハ）メタクリル酸メチル系：ポリメタク
リル酸メチル（以下、ＰＭＭＡということもある）が最
も一般的である。ＰＳｔと同程度のＭＦＲのものがよ
い。

【００１８】成形品（Ｅ）はこれら（イ）〜（ハ）の如
き非晶性ポリマーからなるが、耐熱性、耐衝撃性、強
度、剛性、成形性などの改良の目的でフィラー、ゴム成
分などを添加してよいのはもちろんであり、場合によっ
ては本発明の趣旨を損わない範囲で結晶性ポリマー（例
えばポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール）を添
加することもあり得る。

【００１９】また、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）も代表的
な医療用非晶性ポリマーであり、本発明の範囲に含まれ
るのは言うまでもない。

【００２０】成形品（Ｄ）あるいは成形品（Ｅ）はシー
ト、フィルム、チューブ、パイプ、ジョイントなど種々
の形態をなすが、これらは通常公知の押出成形（インフ
レブロー、Ｔダイなど）や射出成形等の成形方法で作製
される。また接着の役目を果す重合体組成物（Ｃ）はＥ
ＶＡなどのポリマー（Ａ）と可塑剤とを動的あるいは静
的混合機を用いて１２０〜１８０℃程度の温度範囲で行
われ、押出成形、射出成形などに供される。

【００２１】また、多層共押出し、多色射出成形、イン
フレ成形などを利用して（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）か
らなる部材を簡略化・合理化した工程で製造することも
行われる。

【００２２】なお、熱シール法で接着する場合、（Ｃ）
と（Ｄ）との接着は１１０〜１８０℃程度の範囲で、
（Ｃ）と（Ｅ）との接着は１２０〜２００℃程度の範囲
で行われることが望ましい。この範囲で適正な条件を選
べば、１８０℃剥離強度表示で（Ｃ）と（Ｄ）との間で
は２kg／cm以上、（Ｃ）と（Ｅ）との間では１kg／cm以
上の接着力が得られ、実用的に十分なものとなる。

【００２３】

【実施例】以下、ポリオレフィン系ポリマーからなる成
形品（Ｄ）として容器袋、非晶性ポリマーからなる成形
品（Ｅ）として排出口を選び、（Ｄ）と（Ｅ）との間の
接着実験の状況を具体的に説明する。

【００２４】〔１〕実施例１〜１５、比較例１〜４ （実験方法） （１）原料ポリマー、可塑剤および重合体組成物の準
備：表１および表２に本実験で用いた原料および重合体
組成物を示す。ここで重合体組成物（Ｃ_1〜11および
Ｇ）は１３０〜１７０℃、重合体組成物（Ｈ）は１８０
℃で、２軸溶融混合機を用いて調製した。

【００２５】（２）容器用袋の作製：表１および／また
は表２のポリマーまたは重合体組成物を単層用または多
層用のサーキュラーダイ（インフレダイ）に供給し、１
８０〜２２０℃でチューブ状のシートを押出し、水冷リ
ングで冷却後、厚さ０.３５mm、折径１５０mmのシート
を５ｍ／分の速度で巻取った（表３にシートの層構成を
示す）。次いでシートを２２０mm長に裁断し、一端にシ
ート内と外部を連通する非シール部分を残すように両開
口端を熱シール（シール温度は１６０〜１７０℃）し、
角を取るようにカットして、図１のような形状の袋を作
製した。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】（３）接着用チューブの作製：表１および
／または表２のポリマーまたは重合体組成物をチューブ
用ダイから１５０〜１６０℃で押出し、外径１５mm／内
径１２mmのチューブを得た（引取速度８ｍ／min）。用
いたポリマーまたは重合体組成物はＡ₂、Ａ₅、Ｃ₁〜Ｃ
₁₁およびＧである。

【００３０】（４）排出口の作製：ＰＣ（Ｅ₁）、ＰＳ
ｔ（Ｅ₂）およびＰＭＭＡ（Ｅ₃）をそれぞれ２７０℃、
２４０℃および２１０℃で射出成形して図１（ロ）に示
すような形状の筒状体５（断面形状は円）を得た。次
に、（３）で得た接着用チューブを１５mm長に切り、筒
状体５の根元部に差し込み、排出口本体４を作製した。
排出口本体４は、全長４５ｍｍで筒状体５と接着用チュ
ーブ６とからなる。筒状体５は、内径８ｍｍ、外径１５
ｍｍの円筒状で、一端に外形２０ｍｍのフランジ７を有
する。また、他端から１５ｍｍは外径１２ｍｍの小径部
８となっており、接着用チューブ６がここに接着されて
いる。

【００３１】（５）容器の作製：この接着用チューブが
装着された排出口本体４を図１に示した袋１の取付け部
３に接着チューブ６が装着されている部分だけ差し込
み、金型で挟んで温度１５０〜１８０℃、圧力２kg／cm
²、時間５秒の条件で排出口本体４を取付けた（温度条
件は各実施例／比較例において最も接着状態のよい範囲
を選んだ）。

【００３２】（６）容器の作製：（５）で得た排出口を
取付けた袋１を温度６０℃、時間８時間の条件でＥＯＧ
（エチレンオキサイドガス）滅菌した。クリーンベンチ
内で蒸留水５００mlを入れゴム栓（図示せず）を排出口
に差し込み、完全にフタをして排出口と袋とからなる容
器を作製した。

【００３３】（７）評価：（６）の容器を排出口部が下
になるように吊し、５時間後の排出口／接着用チューブ
／袋の間の密着状態と内部薬液の洩れ状態を観察した
（各実施例／比較例においてｎ＝３）。表４に容器袋と
接着用チューブの組合せおよびそれらに対する評価を示
した。

【００３４】

【表４】

【００３５】（実験結果） （１）表４にまとめて示すように、ポリオレフィン系シ
ートと非晶性ポリマー製排出口はＥＶＡ等（Ａ）と可塑
剤（Ｂ）との重合体組成物を介して、良好に接着される
ことが確認された。一方可塑剤（Ｂ）のない場合は、接
着性に乏しいことがわかった。

【００３６】（２）また、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、表１の原料ペレッ
トについて重金属および溶出物試験を行ったところ、い
ずれのポリマーも適合することが確認された。

【００３７】〔２〕実施例１６〜１９、比較例５、６ （実験方法） （１）高圧蒸気滅菌：前記〔１〕実施例／比較例におい
て記載した（５）と同様にして作製した排出口本体４を
取付けた袋１に生理食塩水５００mlを入れ、排出口の上
部に輸液用ゴム栓が装着されているポリカーボネート製
のキャップ（図示せず）をかぶせ、超音波シール法でキ
ャップと排出口本体とを融着して、排出口と袋とからな
る容器を作製した。次いで、高圧蒸気滅菌機に入れ、温
度１１０℃、ゲージ圧１.８kg／cm²、時間３０分の条件
で滅菌処理し、室温まで冷却した。

【００３８】（２）評価：各実施例／比較例において、
（１）の滅菌処理を３容器について行い、滅菌後の排出
口本体／接着用チューブ／袋の間の密着状態と内部薬液
の洩れ状態を観察した。

【００３９】（実験結果）表５に排出口本体／接着用チ
ューブ／袋の組合せと滅菌前後の状態の関係を示すよう
に、高圧蒸気滅菌を受けても、本発明にかかる構成の医
療用器具は良好な接着効果を持つことが判明した。

【００４０】

【表５】

【００４１】

【発明の効果】以上の如く、本発明はエチレン−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
マーまたはエチレン−メタクリル酸エステルコポリマー
（Ａ）と低分子有機エステル系可塑剤（Ｂ）との重合体
組成物（Ｃ）のポリオレフィン系成形品（Ｄ）と非晶性
ポリマー成形品（Ｅ）への良好な親和性を巧みに利用し
て生じたものであり、オートクレーブ滅菌に耐え得る耐
熱性を有し、医療用器具への材料の展開の可能性を大き
く広げるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例および比較例で使用した容器用の袋を
示した図である。

【図２】 実施例および比較例で使用した容器用の排出
口本体の断面を示した図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】削除

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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（Ａ）と低分子有機エス
   テル系可塑剤（Ｂ）との重合体組成物（Ｃ）を介して、
   オレフィン系ポリマーからなる成形品（Ｄ）と非晶性ポ
   リマーからなる成形品（Ｅ）とが接着されたことを特徴
   とする医療用器具。
2. 【請求項２】エチレン−酢酸ビニルコポリマー中の酢酸
   ビニル成分含量、エチレン−アクリル酸エステルコポリ
   マー中のアクリル酸エステル成分含量、エチレン−メタ
   クリル酸エステル中のメタクリル酸エステル含量がそれ
   ぞれ１０〜４０重量％である請求項１記載の医療用器
   具。
3. 【請求項３】重合体組成物（Ｃ）中の可塑剤（Ｂ）の含
   量が３〜３５重量％である請求項１記載の医療用器具。
4. 【請求項４】エチレン−アクリル酸エステルコポリマー
   がエチレン−アクリル酸メチルコポリマーもしくはエチ
   レンアクリル酸エチルコポリマーであり、エチレン−メ
   タクリル酸エステルコポリマーがエチレン−メタクリル
   酸メチルコポリマーもしくはエチレン−メタクリル酸エ
   チルコポリマーである請求項１記載の医療用器具。
5. 【請求項５】低分子有機エステル系可塑剤（Ｂ）がフタ
   ル酸エステル、トリメリット酸エステル、アジピン酸エ
   ステル、セバシン酸エステル、アゼラメン酸エステル、
   酒石酸エステル、クエン酸エステルおよびリンゴ酸エス
   テルの群より選ばれた一種または二種以上である請求項
   １記載の医療用器具。
6. 【請求項６】オレフィン系ポリマーからなる成形品
   （Ｄ）がエチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマーも
   しくはこれらを主成分とする重合体組成物からなる成形
   品であり、非晶性ポリマーからなる成形品（Ｅ）がポリ
   カーボネート、スチレン系ポリマーもしくはメタクリル
   酸メチル系ポリマーからなる成形品である請求項１記載
   の医療用器具。