JPWO2013051686A1 - 医療用包装容器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明はポリエステル樹脂の製造方法に関する。
アンプル、バイアル、プレフィルドシリンジ等の医療用包装容器に求められる特性として、透明性や機械的強度はもちろんのこと、高温滅菌処理に耐える耐高温性、高温滅菌処理や放射線滅菌処理に耐えるための耐滅菌処理性、水分の散逸を防ぐための水蒸気バリア性、タンパク質に代表される薬液の酸化を防ぐための酸素バリア性、タンパク質に代表される薬液の吸着を防ぐための低薬液吸着性、成形性などが挙げられる。
例えば、プレフィルドシリンジではポリカーボネート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー等が、ガラス代替のプラスチックとして検討されているが、水蒸気バリア性、酸素バリア性、薬液吸着性が要求を満たせず、代替が進んでいないのが現状である。具体的にはポリカーボネートでは水蒸気バリア性の不足のために薬液の水分が揮発してしまう問題があり、ポリプロピレンやシクロオレフィンポリマーのプレフィルドシリンジでは、その酸素バリア性の不足のために薬液が酸化してしまう、薬液吸着性が十分低くはないために特定の薬液の成分が薄くなってしまうという問題がある。また、同様の問題はアンプルや、バイアルにおいても生じている。
特許文献2には、ブチルゴム製のガスケットを使用するプレフィルドシリンジが開示され、その外筒にポリプロピレンまたは環状ポリオレフィンを使用することが記載されている。
特許文献3には、トリシクロデカンジメタノール類を含むジオールとジカルボン酸からなるポリエステル重合体が開示され、その用途としてシリンジなどの医療器具材料が記載されている。
特許文献4には、ポリオレフィン系樹脂材料製の医療用容器が開示されている。
特許文献5には、ポリエステル系樹脂材料製の医療用容器が開示されている。
特許文献6には、バレルの最内層と最外層がポリオレフィン樹脂からなり、中間層がバリア性に優れた樹脂からなる多層構造であるプレフィルドシリンジが開示されている。
近年、熱可塑性ポリエステルの中でPETに比べて耐熱性が高く、機械特性、酸素等のバリア性に優れることからPENが注目され、各種用途、特にフィルム、容器に用いられるようになってきている。しかしながら、PENも厚肉成形体を得る場合には、その結晶性により透明性が損なわれることがあるという問題があるため、共重合による改質が検討されている。
例えば、トリシクロデカンジメタノール(以下TCDDMと称することがある)やペンタシクロペンタデカンジメタノール(以下PCPDMと称することがある)は嵩高く、剛直な骨格を有するため、これらを共重合させたポリエステル樹脂はガラス転移温度が高くなり、結晶性が抑制されて成形体の透明性が向上することが期待される(特許文献7及び8を参照)。
また、特許文献9には、透明度等の向上を目的として、チタン、ゲルマニウム、アンチモン等の重縮合触媒とコバルト等のトナーを用いるテレフタル酸、エチレングリコール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールの共重合ポリエステルの製造方法が開示されている。
特許文献2のプレフィルドシリンジは、十分な耐滅菌処理性、低薬液吸着性、水蒸気バリア性、酸素バリア性を有していない。
特許文献3には、薬液を密閉状態で充填、保管するためのプレフィルドシリンジに要求される水蒸気バリア性、酸素バリア性、低タンパク質吸着性についての記載はない。
特許文献4のようなポリオレフィン系樹脂材料製の容器は、水蒸気バリア性には優れるものの、酸素バリア性が不十分であるために薬液が酸化する、薬液吸着性により特定の薬液の成分が薄くなってしまうという問題がある。
特許文献5の医療用容器は、酸素バリア性は改善されるものの、ポリオレフィン系樹脂からなる容器と比較すると、水蒸気バリア性に劣り、薬液の水分が揮発してしまうおそれがある。
特許文献6のプレフィルドシリンジは、酸素バリア性が改善されるものの、薬液吸着性の改善は十分ではない。
例えば、重縮合触媒としてアンチモン化合物を単独又はリン系熱安定剤と併用する場合、アンチモン化合物の一部がアンチモン金属に還元されるため、得られる共重合ポリエステルが暗色になるという問題がある。他方、アンチモン化合物の還元を抑制するためにリン系熱安定剤を減量すると、得られる共重合ポリエステルの黄色度が強くなるという問題があり、その結果、透明性の高いポリエステルが得られないという問題がある。すなわち、共重合ポリエステルの暗色化及び黄色化の両方を抑制することは困難である。
また、重縮合触媒としてチタン化合物を使用する場合は、得られる共重合ポリエステルにチタン触媒特有の黄色味が強く見られることが知られている。前記特許文献9は、共重合ポリエステルの中性色特性を改良するためにコバルト等のトナーを添加するが、コバルト等のトナーを共重合ポリエステルに含有させると、アンチモン触媒を用いる場合と同様に、得られる共重合ポリエステルが暗色になるという問題がある。
さらに、PENにTCDDM及び/又はPCPDMを共重合させた共重合ポリエステルは、透明性、耐熱性、内容物の低吸着性という優れた特徴を有するものの、上述のように単にアンチモン触媒あるいはチタン触媒を用いるだけでは、色調の面で市場ニーズを十分に満足させるものは得られない。
また、本発明は、水蒸気バリア性、酸素バリア性に優れ、薬液吸着性が低い医療用多層容器を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、色調に優れ、暗色化及び黄色化の両方を抑制した共重合ポリエステルの製造方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
1.ポリエステル樹脂(A1)を含有し、
前記ポリエステル樹脂(A1)が、
ジオール単位中の1〜30モル%が、式(1)、式(2)及び式(3)で表される化合物由来の有橋脂環骨格を有するジオール単位から選ばれる少なくとも一種であり、
ジカルボン酸単位中の70モル%以上が、ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位である、
医療用包装容器。
3.前記ジオール単位中の1〜30モル%が、前記式(1)で表される化合物由来の有橋脂環骨格を有するジオール単位である、前記1.の医療用包装容器。
4.前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位が、1,3−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、及び2,7−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸に由来する、前記1.〜3.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
5.前記ジカルボン酸単位中の90モル%以上が、前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位である、前記1.〜4.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
6.前記ジオール単位中にエチレングリコールに由来するジオール単位を含む、前記1.〜5.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
7.前記ポリエステル樹脂(A1)が、下記(i)〜(iii)の全ての特性を有する、前記1.〜6.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
(i)示差走査熱量計で測定されるガラス転移温度が110℃以上
(ii)透湿係数が1g・mm/m2/日以下
(iii)酸素透過係数が10cc・mm/m2/日/atm以下
8.前記ポリエステル樹脂(A1)が、下記(iv)の特性を有する、前記7.記載の医療用包装容器。
(iv)厚さ100μmのフィルム状ポリエステル樹脂をアルブミン1wt%水溶液に浸漬した際の窒素濃度の増加量が5ppm以下
9.前記ポリエステル樹脂(A1)が、下記(v)の特性を有する、前記1.〜8.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
(v)JIS K7210に準拠したメルトフローレートが260℃、2.16kgfの条件下で、1〜40g/10分
10.前記ポリエステル樹脂(A1)が、マンガン原子含有量が40〜200ppm、アンチモン原子含有量が50〜200ppmであり、アンチモン原子とマンガン原子の合計含有量(M)(ppm)とリン原子の含有量(P)(ppm)との比(M/P)が1.5〜4.0であるポリエステル樹脂である、前記1.〜9.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
11.前記ポリエステル樹脂(A1)が、
ナフタレンジカルボン酸ジエステルを含有するジカルボン酸ジエステル成分と、前記式(1)、前記式(2)及び前記式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも一種を含有するジオール成分とを、マンガン化合物の存在下、エステル交換反応させてオリゴマーを得る工程と、
前記オリゴマーを、アンチモン化合物の存在下、重縮合反応させる工程と、
を含み、熱安定剤としてリン化合物を使用する製造方法によって得られる、前記10.記載の医療用包装容器。
12.前記ジオール成分が、エチレングリコールをさらに含有する、前記11.記載の医療用包装容器。
13.前記医療用容器が少なくとも3層からなる多層構造を有し、前記多層構造のうちの最内層と最外層とが、前記ポリエステル樹脂(A1)を含有する、前記1.〜12.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
14.前記多層構造のうちの中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する、前記13.記載の医療用包装容器。
15.医療用容器が少なくとも3層からなる多層構造を有し、前記多層構造のうちの最内層と最外層とが、非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有し、前記多層構造のうちの中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する、医療用包装容器。
16.前記非晶性ポリエステル樹脂(A)が、
ジオール単位中の1〜30モル%が式(4)及び式(5)で表される化合物由来の環状アセタール骨格を有するジオール単位から選ばれる少なくとも一種であり、
ジカルボン酸単位中の70モル%以上がナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位であるポリエステル樹脂(A2)である、
前記15.に記載の医療用包装容器。
17.前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位が、1,3−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、及び2,7−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸に由来する、前記16.に記載の医療用包装容器。
18.前記ジカルボン酸単位中の90モル%以上が、前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位である、前記16.又は17.に記載の医療用包装容器。
19.前記ジオール単位中にエチレングリコールに由来するジオール単位を含む、前記16.〜18.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
20.前記ポリオレフィン樹脂(B)がシクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー及びポリプロピレンから選ばれる少なくとも一種である、前記14.〜19.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
21.前記医療用容器が、アンプル、バイアル又はプレフィルドシリンジである、前記1.〜20.のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
22.ナフタレンジカルボン酸ジエステルを含有するジカルボン酸ジエステル成分と、式(1)、式(2)及び式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも一種及びエチレングリコールを含有するジオール成分とを、マンガン化合物の存在下、エステル交換反応させてオリゴマーを得る工程と、
前記オリゴマーを、アンチモン化合物の存在下、重縮合反応させる工程と、
を含み、熱安定剤としてリン化合物を使用する、マンガン原子含有量が40〜200ppm、アンチモン原子含有量が50〜200ppmであり、アンチモン原子とマンガン原子の合計含有量(M)(ppm)とリン原子の含有量P(ppm)との比(M/P)が1.5〜4.0であるポリエステル樹脂の製造方法。
24.前記ジオール成分中、エチレングリコールと、前記式(1)、前記式(2)及び前記式(3)で表される化合物の合計との割合が、70〜99モル%/30〜1モル%である、前記22.又は23.に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
25.前記ナフタレンジカルボン酸ジエステルが2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルである、前記22.〜24.のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
また、本発明によれば、水蒸気バリア性、酸素バリア性に優れ、薬液吸着性が低い医療用多層容器を提供できる。
さらに、本発明によれば、色調に優れ、暗色化及び黄色化の両方を抑制したポリエステル樹脂の製造方法を提供できる。
〔ポリエステル樹脂(A1)〕
本実施の形態の医療用包装容器は、ジオール単位中の1〜30モル%が、式(1)、式(2)及び式(3)で表される化合物由来の有橋脂環骨格を有するジオール単位から選ばれる少なくとも一種であり、ジカルボン酸単位中の70モル%以上が、ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位であるポリエステル樹脂(A1)を含有する。
前記式(2)で表される化合物の具体例としては、ペンタシクロ[6.5.1.13, 6.02,7.09,13]ペンタデカン−4,10−ジメタノール、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン−4,11−ジメタノール、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン−4,12−ジメタノール、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン−5,10−ジメタノール、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン−5,11−ジメタノール、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン−5,12−ジメタノールなどが挙げられる。
前記式(3)で表される化合物の具体例としては、ペンタシクロ[9.2.1.14, 7.02,10.03,8]ペンタデカン−5,12−ジメタノール、ペンタシクロ[9.2.1.14,7.02,10.03,8]ペンタデカン−5,13−ジメタノール、ペンタシクロ[9.2.1.14,7.02,10.03,8]ペンタデカン−6,12−ジメタノール、ペンタシクロ[9.2.1.14,7.02,10.03,8]ペンタデカン−6,13−ジメタノールなどが挙げられる。
これらは単独で使用してもよいし、2種以上を同時に使用してもよい。
(i)示差走査熱量計で測定したガラス転移温度が110℃以上
(ii)透湿係数が1g・mm/m2/日以下
(iii)酸素透過係数が10cc・mm/m2/日/atm以下
本実施の形態に用いるポリエステル樹脂(A1)のガラス転移温度は、特に限定されないが、DSCで測定した値が110℃以上であることが好ましく、より好ましくは115℃以上、さらに好ましくは120℃以上である。ポリエステル樹脂のガラス転移温度が上記範囲にある場合、本実施の形態の医療用包装容器は煮沸消毒に耐える耐高温性が一層向上する。なお、ポリエステル樹脂(A1)のガラス転移温度は、前記有橋脂環骨格を有するジオール、及びナフタレン骨格を有するジカルボン酸を適宜選択することで上記範囲内の値とすることができる。ガラス転移温度の上限値は、特に限定はないが、ポリエステル樹脂の構成単位の種類、その組成を考慮すると、160℃以下であることが好ましい。
透湿係数(g・mm/m2/日)=透湿度(g/m2/日)×厚さ(mm)
本実施の形態に用いるポリエステル樹脂(A1)の透湿係数は、特に限定されないが、1g・mm/m2/日以下であることが好ましく、より好ましくは0.8g・mm/m2/日以下、さらに好ましくは0.6g・mm/m2/日以下である。ポリエステル樹脂(A1)の透湿係数が上記範囲にある場合、薬液中の水分の蒸散量を一層抑制でき、医療用包装容器の薬液の長期保存性が一層向上する。なお、ポリエステル樹脂の透湿係数は前述したように有橋脂環骨格を有するジオール、及びナフタレン骨格を有するジカルボン酸を適宜選択することで上記範囲内の値とすることができる。
酸素透過係数(cc・mm/m2/日/atm)=酸素透過度(cc/m2/日/atm)×厚さ(mm)
本実施の形態に用いるポリエステル樹脂(A1)の酸素透過係数は、特に限定されないが、10cc・mm/m2/日/atm以下であることが好ましく、より好ましくは5cc・mm/m2/日/atm以下、さらに好ましくは2cc・mm/m2/日/atm以下、特に好ましくは1.5cc・mm/m2/日/atm以下である。ポリエステル樹脂(A)の酸素透過係数が上記範囲にあることで薬液の酸化劣化を一層抑制でき、得られる医療用包装容器は、薬液の長期保存性が一層向上する。ポリエステル樹脂の酸素透過係数は、前述したように有橋脂環骨格を有するジオール、及びナフタレン骨格を有するジカルボン酸を適宜選択することで上記範囲内の値とすることができる。
(iv)厚さ100μmのフィルムを、アルブミンの1wt%水溶液に浸漬した際の窒素濃度の増加量が5ppm以下
前記窒素濃度の増加量は、本実施の形態に用いるポリエステル樹脂(A1)の薬液(タンパク質)吸着性を示すものであり、吸着されたタンパク質の量をタンパク質中の窒素の量で把握する。ここで、窒素濃度の増加量は、溶融押出成形で得られる100μm厚のフィルムをタンパク質水溶液に23℃、50%RH下で8日間浸漬し、浸漬後のフィルムを純水で5回洗浄後、窒素元素分析により定量されるフィルムの窒素濃度と、予め測定しておいたタンパク質水溶液充填前のフィルムの窒素濃度から以下式により算出される。
窒素濃度の増加量(ppm)=浸漬後のフィルムの窒素濃度(ppm)−浸漬前のフィルムの窒素濃度(ppm)
タンパク質水溶液としてはアルブミンの1wt%水溶液が使用される。
本実施の形態に用いるポリエステル樹脂(A1)の窒素濃度の増加量は、特に限定されないが、5ppm以下、好ましくは4ppm以下、更に好ましくは3ppm以下である。ポリエステル樹脂の窒素濃度の増加量が上記範囲にあることで薬液の吸着をより一層防ぐことができ、得られる医療用包装容器の薬液の長期保存性が一層向上する。ポリエステル樹脂の窒素濃度の増加量は前述したように有橋脂環骨格を有するジオール、及びナフタレン骨格を有するジカルボン酸を適宜選択することで上記範囲内の値とすることができる。
(v)JIS K7210に準拠したメルトフローレートが260℃、2.16kgfの条件下で、1〜40g/10分
ここで、溶融粘度はJIS K7210に記載のメルトフローレート(MFR)で表せ、260℃、2.16kgfの条件での測定値で1〜40g/10分の範囲であることが好ましく、より好ましくは3〜30g/10分であり、更に好ましくは5〜20g/10分である。溶融粘度がこの範囲にある場合、ポリエステル樹脂(A1)は成形性及び機械的性能のバランスに一層優れる。
ポリエステル樹脂(A1)中のマンガン原子は、エステル交換反応の触媒として添加されるマンガン化合物に起因するものであるが、十分な触媒活性を維持し、ポリエステル樹脂(A1)の暗色化及び黄色化を抑制する観点から、マンガン原子の含有量は、40〜200ppmであることが好ましく、より好ましくは45〜150ppm、さらに好ましくは50〜100ppmである。
ポリエステル樹脂(A1)中のアンチモン原子は、重縮合触媒として添加されるアンチモン化合物に起因するものであるが、十分な重縮合触媒活性を維持し、ポリエステル樹脂(A1)の暗色化及び黄色化を抑制する観点から、アンチモン原子の含有量は50〜200ppmであることが好ましく、より好ましくは60〜150ppm、さらに好ましくは70〜100ppmである。
本実施の形態の医療用包装容器の層構造は特に限定されず、単層構造であっても、少なくとも3層からなる多層構造を有し、前記多層構造のうちの最内層と最外層とが、前記ポリエステル樹脂(A1)を含有する多層構造であってもよい。前記多層構造の場合、前記ポリエステル樹脂(A1)を最内層と最外層とするため、低薬液吸着性、高い酸素バリア性という効果を奏する。
本実施の形態の包装容器は、少なくとも3層からなる多層構造を有し、前記多層構造のうちの最内層と最外層とが、非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有し、前記多層構造のうちの中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する多層構造の包装容器(以下、「本実施の形態の多層包装容器」と称する場合がある)を包含する。
本実施の形態の多層包装容器は、最内層、最外層が非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有する層(A層)からなり、中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する層(B層)を含む多層構造である。
最内層、最外層が非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有することにより、本実施の形態の多層容器は低薬液吸着性、高い酸素バリア性を有し、中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有することにより、高い水蒸気バリア性を有する。
本実施の形態の多層包装容器におけるA層及びB層の数や種類は特に限定されない。例えば、2層のA層及び1層のB層からなるA/B/Aの3層構成であってもよく、3層のA層及び2層のB層からなるA/B/A/B/Aの5層構成であってもよい。また、本実施の形態の多層包装容器は、必要に応じて接着層(AD)等の任意の層を含んでもよく、例えば、A/AD/B/AD/Aの5層構成であってもよい。
本実施の形態の多層包装容器におけるA層は、非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有する。A層に含まれる非晶性ポリエステル樹脂(A)は、1種であってもよいし、2種以上の組合せであってもよい。
最内層を構成するA層に含有される非晶性ポリエステル樹脂(A)と最外層を構成するA層に含有される非晶性ポリエステル樹脂(A)樹脂とは、同一であっても異なっていてもよい。
A層には、本来の目的を阻害しない範囲で、付与したい性能等に応じて非晶性ポリエステル樹脂(A)以外の樹脂を添加してもよい。
A層中の非晶性ポリエステル樹脂(A)の含有量は、特に限定されないが、A層は、非晶性ポリエステル樹脂(A)を主成分とする層であることが好ましい。ここで、「主成分」とは、ポリエステル樹脂(A)の効果を十分発揮できれば特に限定されないが、A層中のポリエステル樹脂(A)の含有量が例えば50質量%以上であることを意味する。
A層中の非晶性ポリエステル樹脂(A)の含有量は、より好ましくは60質量%であり、90質量%を超えることがさらに好ましい。A層に含まれる樹脂が非晶性ポリエステル樹脂(A)のみであってもよい。
本実施の形態に用いる非晶性ポリエステル樹脂(A)は、特に限定されず、種々の非晶性ポリエステル樹脂が使用できるが、低薬液吸着性及び酸素バリア性の点から、中でも有橋脂環骨格を有するジオール単位又は環状アセタール骨格を有するジオール単位を含むポリエステル樹脂が好ましい。
すなわち、本実施の形態における非晶性ポリエステル樹脂(A)は、好ましい態様として、ジオール単位中の1〜30モル%が、式(1)、式(2)及び式(3)で表される化合物由来の有橋脂環骨格を有するジオール単位から選ばれる少なくとも一種であり、ジカルボン酸単位中の70モル%以上が、ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位であるポリエステル樹脂(A1)と、ジオール単位中の1〜30モル%が式(4)及び式(5)で表される化合物由来の環状アセタール骨格を有するジオール単位から選ばれる少なくとも一種であり、ジカルボン酸単位中の70モル%以上がナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位であるポリエステル樹脂(A2)を包含する。
本実施の形態において、A層以外の層、すなわち中間層を構成する樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、前記非晶性ポリエステル樹脂(A)以外のポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体けん化物、がある。
中間層は、同一層内に2種以上の樹脂を含有していてもよいし、単層であっても、同一又は異なる樹脂を含有する複数の層であってもよい。
前記中間層の厚みは、特に限定されず、用途に応じて適宜決定することができるが、医療用包装容器に要求される諸物性を確保するという観点から、好ましくは20〜7000μm、より好ましくは50〜6000μm、更に好ましくは100〜5000μmである。
〔B層〕
本実施の形態の多層包装容器では、高い水蒸気バリア性の点から、前記中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する層(B層)であることが好ましい。
前記B層は、ポリオレフィン樹脂(B)を主成分とする層であることが好ましい。ここで、「主成分とする」とは、B層中に、ポリオレフィン樹脂(B)を70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90〜100質量%含有することを意味する。B層は、ポリオレフィン樹脂(B)に加えて、所望する性能等に応じて、添加剤等を含んでいてもよい。
本実施の形態の医療用包装容器は、B層を複数有していてもよく、複数のB層の構成は互いに同一であっても異なっていてもよい。
B層の厚みは、特に限定されず、用途に応じて適宜決定することができるが、医療包装容器に要求される諸物性を確保するという観点から、好ましくは20〜7000μm、より好ましくは50〜6000μm、更に好ましくは100〜5000μmである。
<ポリオレフィン樹脂(B)>
本実施の形態の多層包装容器におけるポリオレフィン樹脂(B)は、特に限定されず、具体例としては、ポリエチレン(低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、プロピレンとα−オレフィン共重合体、エチレン−α,β−不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体等の公知の樹脂であり、好ましいのはノルボルネンもしくはテトラシクロドデセン又はそれらの誘導体などのシクロオレフィン類開環重合体及びその水素添加物、ノルボルネンもしくはテトラシクロドデセン又はその誘導体などのシクロオレフィンと、エチレン又はプロピレンとの重合により分子鎖にシクロペンチル残基や置換シクロペンチル残基が挿入された共重合体である樹脂である。ここで、シクロオレフィンは単環式及び多環式のものを含む。好ましいのは、熱可塑性ノルボルネン系樹脂又は熱可塑性テトラシクロドデセン系樹脂である。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、ノルボルネン系単量体の開環重合体、その水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加型重合体、ノルボルネン系単量体とオレフィンの付加型重合体などが挙げられる。熱可塑性テトラシクロドデセン系樹脂としては、テトラシクロドデセン系単量体の開環重合体、その水素添加物、テトラシクロドデセン系単量体の付加型重合体、テトラシクロドデセン系単量体とオレフィンの付加型重合体などが挙げられる。熱可塑性ノルボルネン系樹脂は、例えば特開平3−14882号公報、特開平3−122137号公報、特開平4−63807号公報などに記載されている。
本実施の形態の多層包装容器は、前記A層及びB層に加えて、所望する性能等に応じて任意の層を含んでいてもよい。そのような任意の層としては、例えば、接着層等が挙げられる。
本実施の形態の多層包装容器において、隣接する2つの層の間で実用的な層間接着強度が得られない場合には、当該2つの層の間に接着剤層を設けることが好ましい。
接着層は、接着性を有する熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。接着性を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリエステル系ブロック共重合体を主成分とした、ポリエステル系熱可塑性エラストマーが挙げられる。接着層としては、接着性の観点から、A層として用いられている非晶性ポリエステル樹脂(A)と同種の樹脂を変性したものを用いることが好ましい。
接着層の厚みは、実用的な接着強度を発揮しつつ成形加工性を確保するという観点から、好ましくは2〜100μm、より好ましくは5〜90μm、更に好ましくは10〜80μmである。
本実施の形態の医療用包装容器は、ポリエステル樹脂等の樹脂を、射出成形、押出成形、圧縮成形(シート成形、ブロー成形)等の成形手段によって所望の容器形状に成形することにより製造される。
包装容器の形状は特に限定されるものではないが、例えば、バイアル、アンプル、プレフィルドシリンジが挙げられる。
本実施の形態の医療用包装容器において、バイアルは、一般的なバイアルと何ら変わるものではなく、ボトル、ゴム栓、キャップから構成され、薬液をボトルに充填後、ゴム栓をして、更にその上からキャップを巻締めることで密閉する医療用包装容器である。ボトル部分が、本実施の形態でポリエステル樹脂(A1)や本実施の形態の最内層、最外層が非晶性ポリエステル樹脂(A)を主成分とするA層であり、中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を主成分とするB層である多層構造によって形成されていることが好ましい。
バイアルのボトル部分の成形方法は、特に限定されず、例えば射出ブロー成形、押出しブロー成形にて製造される。例として射出ブロー成形方法により多層構造のボトル部分を成形する方法を以下に示す。
例えば、2台以上の射出機を備えた成形機及び射出用金型を用いて、A層を構成する材料及びB層を構成する材料を、それぞれの射出シリンダーから金型ホットランナーを通して、キャビティー内に射出して、射出用金型の形状に対応した多層成形体を製造することができる。また、まず、A層を構成する材料を射出シリンダーから射出し、次いでB層を構成する材料を別の射出シリンダーから、A層を構成する樹脂と同時に射出し、次にA層を構成する樹脂を必要量射出してキャビティーを満たすことにより3層構造A/B/Aの成形体が製造できる。
また、まず、A層を構成する材料を射出し、次いでB層を構成する材料を単独で射出し、最後にA層を構成する材料を必要量射出して金型キャビティーを満たすことにより、5層構造A/B/A/B/Aの多層成形体が製造できる。
さらに、まず、A層を構成する材料を射出シリンダーから射出し、次いでB層を構成する材料を別の射出シリンダーから、A層を構成する樹脂と同時に射出し、次にB2層を構成する樹脂をA層、B1層を構成する樹脂と同時に射出し、次にA層を構成する樹脂を必要量射出してキャビティーを満たすことにより5層構造A/B1/B2/B1/Aの多層成形体を製造できる。
射出ブロー成形では上記方法により得られた多層成形体をある程度加熱された状態を保ったまま最終形状金型(ブロー金型)に嵌め、空気を吹込み、膨らませて金型に密着させ、冷却固化させることでボトル状に成形することができる。
本発実施の形態において、アンプルは、一般的なアンプルと何ら変わることなく、頸部を細くした小容器で薬液を充填後、頸部の先を熔封する事で密閉する医療用包装容器である。アンプルの成形方法は、特に限定されず、例えば射出ブロー成形、押出しブロー成形がある。
本発実施の形態において、プレフィルドシリンジは一般的なプレフィルドシリンジと何ら変わるものではなく、少なくとも薬液を充填する為のバレル、バレルの一端に注射針を接合する為の接合部及び使用時に薬液を押出す為のプランジャーから構成される医療用容器であり、多層包装容器である場合は、バレル最内層、最外層を非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有するA層とし、中間層の少なくとも一層をポリオレフィン樹脂(B)を含有するB層とすることができる。
本実施の形態のプレフィルドシリンジでは、プランジャーとバレルとの密着性を増す為にパッキンを用いても良く、パッキンとしては非晶性ポリエステル樹脂(A)を使用しても良いが、ゴム弾性材料の方が好ましく、ブチルゴム、イソプレンゴム、熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。パッキン等の使用によりプランジャーと内容物が接しない場合は、プランジャーに使用しうる樹脂としては非晶性ポリエステル樹脂(A)の他にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等を例示することができるが、プランジャ−と内容物が接触する場合にはプランジャーは非晶性ポリエステル樹脂(A)を使用することが好ましい。
本実施の形態の医療用包装容器は、これらの化合物を充填した場合に、これらの化合物の吸着量が少なくなり、また酸化による変質や、溶媒である水分の蒸散を抑制する事ができる。
また、これらの被保存物の充填前後に、被保存物に適した形で、医療用包装容器や被保存物の殺菌を施すことができる。殺菌方法としては、100℃以下での熱水処理、100℃以上の加圧熱水処理、121℃以上の高温加熱処理等の加熱殺菌、紫外線、マイクロ波、ガンマ線等の電磁波殺菌、エチレンオキサイド等のガス処理、過酸化水素や次亜塩素酸等の薬剤殺菌等が挙げられる。
本実施の形態のポリエステル樹脂(A)を製造する方法は、特に限定はなく、従来公知のポリエステルの製造方法をいずれも適用できる。例えば、エステル交換法、直接エステル化法等の溶融重合法、又は溶液重合法等を挙げることができる。上記したポリエステル樹脂の製造方法の中で、原料入手の容易さの点から、エステル交換法が好ましい。
ポリエステル樹脂の製造時に用いるエステル交換触媒、エステル化触媒、重縮合触媒等の各種触媒、エーテル化防止剤、熱安定剤、光安定剤等の各種安定剤、重合調整剤等も従来公知のものをいずれも用いることができ、これらは反応速度やポリエステル樹脂の色調、安全性、熱安定性、耐候性、自身の溶出性などに応じて適宜選択される。例えば上記各種触媒としては、亜鉛、鉛、セリウム、カドミウム、マンガン、コバルト、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ニッケル、マグネシウム、バナジウム、アルミニウム、チタン、アンチモン、スズ等の金属の化合物(例えば、脂肪酸塩、炭酸塩、リン酸塩、水酸化物、塩化物、酸化物、アルコキシド)や金属マグネシウムなどが挙げられ、これらは単独で用いることもできるし、複数のものを組み合わせて用いることもできる。エステル交換法におけるエステル交換触媒としては、活性が高く、副反応が少ないことから、上記した中でマンガンの化合物が好ましく、重縮合触媒としては上記した中でアンチモン、チタンの化合物が好ましい。
本実施の形態の製造方法において、ナフタレンジカルボン酸ジエステルは、ナフタレンジカルボン酸とアルコールとの縮合物である。アルコールの炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1〜6、より好ましくは1〜3、更に好ましくは1又は2、特に好ましくは1である。
ナフタレンジカルボン酸ジエステルの具体例としては、1,3−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、1,3−ナフタレンジカルボン酸ジエチル、1,4−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、1,4−ナフタレンジカルボン酸ジエチル、1,5−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、1,5−ナフタレンジカルボン酸ジエチル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジエチル、2,7−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、2,7−ナフタレンジカルボン酸ジエチル等が例示できる。ナフタレン骨格を有するジカルボン酸ジエステル単位は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。中でも、耐熱性、ガスバリア性、経済性の観点から、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルが好ましい。
本実施の形態の製造方法では、全ジカルボン酸ジエステル成分がナフタレンジカルボン酸ジエステル成分で構成されることが好ましいが、本発明の目的とする透明性、耐熱性、内容物の低吸着性、色調等を阻害しない範囲で他のジカルボン酸ジエステル成分を使用してもよい。他のジカルボン酸ジエステル成分としてはテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジエチル等の芳香族ジカルボン酸ジエステル類;グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、デカンジカルボン酸ジメチル、デカンジカルボン酸ジエチル、ドデカンジカルボン酸ジメチル、ドデカンジカルボン酸ジエチル等の脂肪族ジカルボン酸ジエステル類;1,3−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸ジエチル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジエチル等の脂環族ジカルボン酸ジエステル類が挙げられる。また、これらのジカルボン酸ジエステル成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
なお、分子量調整の観点から、ジカルボン酸ジエステル成分と共にジカルボン酸モノエステル成分を使用してもよい。
本実施の形態の製造方法において、前記式(1)〜(3)の具体例は、ポリエステル樹脂(A1)におけるものと同様である。
本実施の形態の製造方法では、全ジオール成分がエチレングリコールとTCDDM及び/又はPCPDMとで構成されることが好ましいが、本発明の目的とする透明性、耐熱性、内容物の低吸着性、色調等を阻害しない範囲で他のジオール成分を使用してもよい。
他のジオール成分としては、脂肪族ジオール類、脂環式ジオール類、ポリエーテル化合物類、ビスフェノール類及びそのアルキレンオキシド付加物、芳香族ジヒドロキシ化合物及びそのアルキレンオキシド付加物等に由来する単位が例示できる。
前記脂肪族ジオール類としては、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。
前記脂環式ジオール類としては、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,3−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,4−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,5−デカヒドロナフタレンジメタノール、1,6−デカヒドロナフタレンジメタノール、2,7−デカヒドロナフタレンジメタノール、テトラリンジメタノール等が挙げられる。
前記ポリエーテル化合物類としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等が挙げられる。
前記ビスフェノール類としては、4,4’−(1−メチルエチリデン)ビスフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール(ビスフェノールZ)、4,4’−スルホニルビスフェノール(ビスフェノールS)等が挙げられる。
前記芳香族ジヒドロキシ化合物としては、キシリレングリコール、ヒドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルベンゾフェノン等が挙げられる。
これらのジオール成分は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本実施の形態の製造方法では、重縮合触媒としてアンチモン化合物を使用する。十分な重縮合活性を維持し、かつポリエステル樹脂の暗色化及び黄色化を抑制する観点から、アンチモン化合物は、ポリエステル樹脂に対してアンチモン原子が50〜200ppm、好ましくは60〜150ppm、より好ましくは70〜100ppmとなるように含有させる。ポリエステル樹脂中のアンチモン原子の含有量が50ppm以上となる使用量であることにより、重縮合活性を十分確保できる。一方、ポリエステル樹脂中のアンチモン原子の含有量が200ppm以下の使用量であるため、ポリエステル樹脂の暗色化及び黄色化を効果的に抑制できる。
リン化合物の添加時期は、特に限定されないが、エステル交換反応終了後、重縮合反応開始前が好ましい。
本実施の形態の製造方法では、リン化合物の使用量は、ポリエステル樹脂におけるアンチモン化合物及びマンガン化合物の総含有量によって決定される。リン化合物は、ポリエステル樹脂に対するアンチモン原子及びマンガン原子の総含有量M(アンチモン原子含有量+マンガン原子含有量)(ppm)とリン原子の含有量P(ppm)との比(M/P)が1.5〜4.0、好ましくは2.0〜3.5、より好ましくは2.3〜3.0となるように含有させる。前記含有量比(M/P)が1.5以上であることにより、重縮合活性を十分確保でき、ポリエステル樹脂の暗色化を効果的に抑制できる。一方、前記含有量比(M/P)が4.0以下であることにより、ポリエステル樹脂の黄色度の上昇を抑制できる。
本実施の形態の製造方法で使用されるリン化合物は、特に限定されず、従来公知のリン化合物を使用することができる。
リン化合物としては、リン酸、亜リン酸、リン酸エステル、亜リン酸エステル等を挙げることができる。リン酸エステルとしては、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸ブチル、リン酸フェニル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジブチル、リン酸ジフェニル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリフェニル等を挙げることができる。亜リン酸エステルとしては、亜リン酸メチル、亜リン酸エチル、亜リン酸ブチル、亜リン酸フェニル、亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジブチル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸トリフェニル等を挙げることができる。
これらの中で、ポリエステル樹脂にリン原子を定量的に含有させることができるという観点から、リン酸が特に好ましい。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
また、ポリエステル樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、増量剤、艶消し剤、乾燥調節剤、帯電防止剤、沈降防止剤、界面活性剤、流れ改良剤、乾燥油、ワックス類、フィラー、補強剤、表面平滑剤、レベリング剤、硬化反応促進剤、増粘剤等の各種添加剤、成形助剤を添加することができる。
得られるポリエステル樹脂の黄色度YIの低減の観点及びポリエステル樹脂の黄色度YIと明度Lとのバランスの観点から、着色剤の添加量は、ポリエステル樹脂に対して好ましくは1〜100ppm、より好ましくは5〜75ppm、更に好ましくは10〜50ppmである。
着色剤を添加するタイミングは特に限定されないが、着色剤の分散を考慮した場合、原料仕込時又はエステル交換反応終了後、重縮合開始前が好ましい。
(1)樹脂組成
ポリエステル樹脂中のジオール単位及びジカルボン酸単位の割合は、1H−NMR測定にて算出した。測定装置は、核磁気共鳴装置(日本電子(株)製、商品名:JNM−AL400)を用い、400MHzで測定した。溶媒には重トリフルオロ酢酸/重クロロホルム(1/9:質量比)を用いた。
ポリエステル樹脂の色調(明度L、黄色度YI)は、ポリエステル樹脂のペレットをサンプルとして、JIS K7103に従って反射法で測定した。測定機器は、測色色差計(日本電色工業(株)製、商品名:カラーメーターZE−2000)を使用した。
ポリエステル樹脂の各原子の濃度は、蛍光X線分析装置((株)リガク製、商品名:ZSX Primus)を用いて測定した。
また、得られたアンチモン原子、マンガン原子、リン原子の含有量により、アンチモン原子とマンガン原子の合計含有量(M)とリン原子の含有量の比(M/P)を算出した。
ポリエステル樹脂のガラス転移温度は島津製作所製DSC/TA−60WSを使用し、ポリエステル樹脂約10mgをアルミニウム製非密封容器に入れ、窒素ガス(30ml/min)気流中、昇温速度20℃/minで280℃まで加熱、溶融したものを急冷して測定用試料とした。該試料を同条件で測定し、DSC曲線の転移前後における基線の差の1/2だけ変化した温度をガラス転移温度とした。
JIS K7210の方法に従い、260℃、2.16kgfの条件で測定を行った。
水蒸気バリア性は、水蒸気透過係数により評価した。
水蒸気透過係数は、溶融押出成形にて得た200μm厚のフィルムを測定用試料として、LYSSY社製水蒸気透過度計L80−4005Lを用いて、40℃、90%RHの測定条件で測定して得られた水蒸気透過率から下記式より算出した。
水蒸気透過係数(g・mm/m2/日)=水蒸気透過率(g/m2/日)×厚さ(mm)
酸素バリア性は、酸素透過係数により評価した。
酸素透過係数は、溶融押出成形にて得た200μm厚のフィルムを測定用試料として、MOCON社製OX−TRAN2/21を用いて、23℃、65%RHの測定条件で測定して得られたポリエステル樹脂の酸素透過率から、下記式より算出した。
酸素透過係数(cc・mm/m2/日/atm)=酸素透過率(cc/m2/日/atm)×厚さ(mm)
薬液吸着性は、タンパク質吸着試験での窒素濃度の増加量により評価した。
タンパク質吸着試験での窒素濃度の増加量は、ポリエステル樹脂を溶融押出成形にて100μm厚のフィルムとし、タンパク質水溶液に23℃、50%RH下で8日間浸漬した後のフィルムを純水で5回洗浄後、窒素元素分析にて定量したフィルムの窒素濃度と、予め測定しておいたタンパク質水溶液浸漬前のフィルムの窒素濃度とから、下記式により算出した。
窒素濃度の増加量(ppm)=浸漬後のフィルムの窒素濃度(ppm)−浸漬前のフィルムの窒素濃度(ppm)
タンパク質水溶液としてはシグマアルドリッチジャパン製アルブミン(ウシ由来、粉末)の1wt%水溶液を使用した。元素分析には三菱化成製全窒素分析計TN−10を使用した。
耐放射線滅菌性は、電子線又はガンマ線照射前後の黄色度Y1の差ΔYIにより評価した。
黄色度(YI)は、射出成形にて得た厚さ2mmのプレートを測定用試料とし、日本電色工業株式会社製色差測定器COH−300Aを使用し、成形して48時間経過した後のプレートの黄色度(YI)、50kGyの電子線もしくは50kGyのガンマ線を照射した直後のプレートのYIを測定し、その差をΔYIとした。
(10)機械的強度
機械的強度は落下試験により評価した。
水を充填したプレフィルドシリンジを1.5mの高さから5回連続して自由落下させた。10個のサンプルに対して途中で割れたものが一つもない場合を合格とした。
耐高温性は煮沸試験により評価した。
水を充填したプレフィルドシリンジを沸騰水中10分間煮沸消毒した後、プランジャーとバレルの間からの漏れや、白化などの外観変化を観察した。いずれも認められないものを合格とした。
(12)酸素バリア性
酸素バリア性は、酸素透過率により評価した。
23℃、成形体外部の相対湿度50%、内部の相対湿度100%の雰囲気下にてASTM D3985に準じて、測定開始から15日経過後バイアルの酸素透過率を測定した。測定は、酸素透過率測定装置(MOCON社製、商品名:OX−TRAN 2−21 ML)を使用した。酸素透過率が低いほど酸素バリア性が良好であることを示す。
水蒸気バリア性は、水蒸気透過率により評価した。
23℃、成形体外部の相対湿度10%、内部の相対湿度100%の雰囲気下にてASTM D3985に準じて、測定開始から15日経過後のバイアルの水蒸気透過率を測定した。測定は、水蒸気透過率測定装置(MOCON社製、商品名:PERMATRAN 3/33MG)を使用した。測定値が低いほど水蒸気バリア性が良好であることを示す。
薬液吸着性は、タンパク質残存率により評価した。
得られたバイアルに、タンパク質水溶液100ccを充填し、30℃、100%RH下で30日間経時させた後、窒素分析にて水溶液の窒素濃度を測定し、水溶液中のタンパク質の残存率を以下の式より算出した測定した。
水溶液中のタンパク質残存率(%)=経時後の水溶液の窒素濃度(ppm)/経時前の水溶液の窒素濃度(ppm)×100
タンパク質水溶液としては和光純薬製γ−グロブリン(ヒト血清由来、粉末)の300ppm水溶液を使用した。元素分析には三菱アナリテック製全窒素分析計TN−5を使用した。
得られたバイアルに、121℃20分間の高温蒸気滅菌処理を実施した後に以下の評価を実施した。
(15−1)薬液吸着性
高温蒸気滅菌処理後のバイアルを用いて、(14)と同様の方法で水溶液中のタンパク質の残存率を測定した。
(15−2)外観変化
高温蒸気滅菌処理後のバイアルの変形、白化などの外観変化を観察した。外観変化の認められないものを合格とした。
(16−1)薬液吸着性
得られたバイアルに、タンパク質水溶液100ccを充填し、25kGyのγ線照射処理を実施した。その後、30℃、100%RH下で30日間経時させた後、窒素分析にて水溶液の窒素濃度を測定し、水溶液中のタンパク質の残存率を以下の式より算出した測定した。
水溶液中のタンパク質残存率(%)=経時後の水溶液の窒素濃度(ppm)/経時前の水溶液の窒素濃度(ppm)×100
タンパク質水溶液としては和光純薬製γ−グロブリン(ヒト血清由来、粉末)の300ppm水溶液を使用した。元素分析には三菱アナリテック製全窒素分析計TN−5を使用した。
(16−2)外観変化
得られたバイアルに、25kGyのγ線照射処理を実施しバイアルの変形、変色などの外観変化を観察した。ほとんど変化の認められないものを合格とした。
(16−3)機械的強度
得られたバイアルに水を100cc充填してアルミ蓋で封をし、25kGyのγ-線照射処理を実施した後に3mの高さから5回連続して自由落下させた。10個のサンプルに対して途中で割れたものが一つもない場合を合格とした。
得られたバイアルのゲート付近の白化の有無を、目視により確認した。白化のないものを合格とした。
〔ポリエステル樹脂の製造、評価〕
充填塔式精留塔、分縮器、全縮器、コールドトラップ、撹拌機、加熱装置、窒素導入管を備えた150Lポリエステル製造装置に、表1に記載の原料モノマーを仕込み、ジカルボン酸ジエステル成分に対し酢酸マンガン四水和物0.0255モル%の存在下、窒素雰囲気下で215℃まで昇温してエステル交換反応を行った。ジカルボン酸ジエステル成分の反応転化率を90%以上とした後、ジカルボン酸ジエステル成分に対して、三酸化アンチモン0.009モル%及びリン酸0.07モル%を加え、昇温及び減圧を徐々に行い、最終的に275℃、0.1kPa以下で重縮合を行った。適切な溶融粘度になった時点で反応を終了し、ポリエステル樹脂を得た。
ジカルボン酸ジエステル成分に対して酢酸マンガン四水和物0.03モル%とした以外は実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。
ジカルボン酸ジエステル成分に対してリン酸0.06モル%とした以外は実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。
ジカルボン酸ジエステル成分に対してリン酸添加量を0.06モル%とし、スルホケイ酸ナトリウムアルミニウム錯体25ppmを、三酸化アンチモン及びリン酸と共にポリエステル樹脂の理論収量に対して添加した以外は実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。
ジカルボン酸ジエステル成分に対して三酸化アンチモン0.025モル%、リン酸0.06モル%とした以外は実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。
ジカルボン酸ジエステル成分に対して酢酸マンガン四水和物0.05モル%、リン酸0.06モル%とした以外は実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。
NDCM:2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル
TCDDM:トリシクロデカンジメタノール(オクセア・ジャパン社製)
EG:エチレングリコール
〔ポリエステル樹脂の製造、評価〕
充填塔式精留塔、分縮器、全縮器、コールドトラップ、撹拌機、加熱装置、窒素導入管を備えた50L(実施例5)又は150L(実施例6,7,比較例3〜6)ポリエステル製造装置に表2に記載の原料モノマーおよび触媒として酢酸マンガン四水和物を仕込み、窒素雰囲気下で215℃迄昇温してエステル交換反応を行った。ジカルボン酸成分の反応転化率を90%以上とした後、表2記載の酸化アンチモン(III)とリン化合物を加え、昇温と減圧を徐々に行い、最終的に275〜280℃、0.1kPa以下で重縮合を行った。
得られたポリエステル樹脂及びフィルムについて、前記の評価を行いその結果を表2に示す。
尚、表中の略記の意味は下記の通りである。
NDCM:2,6―ナフタレンジカルボン酸ジメチル
DMT:テレフタル酸ジメチル
EG:エチレングリコール
TCDDM:トリシクロデカンジメタノール
SPG:スピログリコール
上記のように得られたポリエステル樹脂を型締め力100トンの射出成形機にて240〜260℃の温度条件で射出成形して接合部一体型のバレル、プランジャーとした。プランジャー先端にブチルゴム製のパッキンを取り付け、容量5mlの注射容器を準備した。得られた注射容器について、前記の評価を行いその結果を表2に示す。
実施例5において、ポリエステル樹脂に代えてプライムポリマー社製ポリプロピレンJ−452HPを使用した以外は実施例5と同様に注射容器を準備し、評価を行った。評価結果を表3に示す。
実施例5において、ポリエステル樹脂に代えてTicona GmbH社製シクロオレフィンコポリマーTOPAS6013を使用した以外は実施例5と同様に注射容器を準備し、評価を行った。評価結果を表3に示す。
〔ポリエステル樹脂の製造、評価〕
充填塔式精留塔、分縮器、全縮器、コールドトラップ、撹拌機、加熱装置、窒素導入管を備えた50L(製造例1)又は150L(製造例2)ポリエステル製造装置に表4に記載の原料モノマーを仕込み、ジカルボン酸成分に対し酢酸マンガン四水和物0.03モル%の存在下、窒素雰囲気下で215℃迄昇温してエステル交換反応を行った。ジカルボン酸成分の反応転化率を90%以上とした後、ジカルボン酸成分に対して、酸化アンチモン(III)0.02モル%とリン酸トリエチル0.06モル%を加え、昇温と減圧を徐々に行い、最終的に280℃、0.1kPa以下で重縮合を行った。
尚、表中の略記の意味は下記の通りである。
NDCM:2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル
EG:エチレングリコール
TCDDM:トリシクロデカンジメタノール
SPG:スピログリコール
〔バイアルの作製、評価〕
下記の条件により、A層を構成する材料を射出シリンダーから射出し、次いでB層を構成する材料を別の射出シリンダーから、A層を構成する樹脂と同時に射出し、次にA層を構成する樹脂を必要量射出して射出金型内キャビティーを満たすことにより、A/B/Aの3層構成の射出成形体(20g)を得た後、射出成形体を所定の温度まで冷却し、ブロー金型へ移行した後にブロー成形を行うことでバイアル(ボトル部)を製造した。得られたバイアルの総質量に対するA層の質量は30質量%であった。
なお、B層を構成する樹脂としては、シクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH製、商品名:TOPAS6013)を使用した。A層を構成する樹脂としては、製造例1で製造したポリエステル樹脂を使用した。
全長100mm、外径50mm、肉厚2mm。なお、バイアルの製造には、射出ブロー一体型成形機(UNILOY製、型式:IBS 85、4個取り)を使用した。
(バイアルの成形条件)
A層用の射出シリンダー温度:300℃
B層用の射出シリンダー温度:300℃
射出金型内樹脂流路温度:300℃
ブロー温度:150℃
ブロー金型冷却水温度:15℃
A層を構成する樹脂を、製造例2で製造したポリエステル樹脂に変更したこと以外は実施例8と同様にしてバイアルを製造した。
A層を構成する樹脂に、シクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH社製 TOPAS6013)を使用し、B層を構成する樹脂に製造例1で製造したポリエステル樹脂を使用した以外は実施例8と同様にしてバイアルを製造した。
製造例1で製造したポリエステル樹脂を用いて実施例8と同形状の単層のバイアルを製造した。
Ticona GmbH社製シクロオレフィンコポリマーTOPAS6013を使用して実施例8と同形状の単層バイアルを製造した。
また、本発明の製造方法によって得られるポリエステルは、透明性、耐熱性、内容物の低吸着性等を維持しながら、従来のPENにTCDDM等を共重合させたポリエステルの欠点であった暗色化及び黄色化を改善することが可能となる。そのため、フィルム、シート、容器等の材料として広く使用することができる。なかでも、フィルム、容器の材料として特に好適である。
Claims (25)
- 前記ジオール単位中の1〜30モル%が、前記式(1)及び前記式(2)で表される化合物由来の有橋脂環骨格を有するジオール単位から選ばれる少なくとも一種である、請求項1記載の医療用包装容器。
- 前記ジオール単位中の1〜30モル%が、前記式(1)で表される化合物由来の有橋脂環骨格を有するジオール単位である、請求項1記載の医療用包装容器。
- 前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位が、1,3−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、及び2,7−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸に由来する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記ジカルボン酸単位中の90モル%以上が、前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記ジオール単位中にエチレングリコールに由来するジオール単位を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記ポリエステル樹脂(A1)が、下記(i)〜(iii)の全ての特性を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
(i)示差走査熱量計で測定されるガラス転移温度が110℃以上
(ii)透湿係数が1g・mm/m2/日以下
(iii)酸素透過係数が10cc・mm/m2/日/atm以下 - 前記ポリエステル樹脂(A1)が、下記(iv)の特性を有する、請求項7記載の医療用包装容器。
(iv)厚さ100μmのフィルム状ポリエステル樹脂をアルブミン1wt%水溶液に浸漬した際の窒素濃度の増加量が5ppm以下 - 前記ポリエステル樹脂(A1)が、下記(v)の特性を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
(v)JIS K7210に準拠したメルトフローレートが260℃、2.16kgfの条件下で、1〜40g/10分 - 前記ポリエステル樹脂(A1)が、マンガン原子含有量が40〜200ppm、アンチモン原子含有量が50〜200ppmであり、アンチモン原子とマンガン原子の合計含有量(M)(ppm)とリン原子の含有量(P)(ppm)との比(M/P)が1.5〜4.0であるポリエステル樹脂である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記ポリエステル樹脂(A1)が、
ナフタレンジカルボン酸ジエステルを含有するジカルボン酸ジエステル成分と、前記式(1)、前記式(2)及び前記式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも一種を含有するジオール成分とを、マンガン化合物の存在下、エステル交換反応させてオリゴマーを得る工程と、
前記オリゴマーを、アンチモン化合物の存在下、重縮合反応させる工程と、
を含み、熱安定剤としてリン化合物を使用する製造方法によって得られる、請求項10記載の医療用包装容器。 - 前記ジオール成分が、エチレングリコールをさらに含有する、請求項11記載の医療用包装容器。
- 前記医療用包装容器が少なくとも3層からなる多層構造を有し、前記多層構造のうちの最内層と最外層とが、前記ポリエステル樹脂(A1)を含有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記多層構造のうちの中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する、請求項13記載の医療用包装容器。
- 医療用包装容器が少なくとも3層からなる多層構造を有し、前記多層構造のうちの最内層と最外層とが、非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有し、前記多層構造のうちの中間層の少なくとも一層がポリオレフィン樹脂(B)を含有する、医療用包装容器。
- 前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位が、1,3−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、及び2,7−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸に由来する、請求項16記載の医療用包装容器。
- 前記ジカルボン酸単位中の90モル%以上が、前記ナフタレン骨格を有するジカルボン酸単位である、請求項16又は17に記載の医療用包装容器。
- 前記ジオール単位中にエチレングリコールに由来するジオール単位を含む、請求項16〜18のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記ポリオレフィン樹脂(B)がシクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー及びポリプロピレンから選ばれる少なくとも一種である、請求項14〜19のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- 前記医療用包装容器が、アンプル、バイアル又はプレフィルドシリンジである、請求項1〜20のいずれか一項に記載の医療用包装容器。
- ナフタレンジカルボン酸ジエステルを含有するジカルボン酸ジエステル成分と、式(1)、式(2)及び式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも一種及びエチレングリコールを含有するジオール成分とを、マンガン化合物の存在下、エステル交換反応させてオリゴマーを得る工程と、
前記オリゴマーを、アンチモン化合物の存在下、重縮合反応させる工程と、
を含み、熱安定剤としてリン化合物を使用する、マンガン原子含有量が40〜200ppm、アンチモン原子含有量が50〜200ppmであり、アンチモン原子とマンガン原子の合計含有量(M)(ppm)とリン原子の含有量P(ppm)との比(M/P)が1.5〜4.0であるポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記マンガン原子が酢酸マンガン由来であり、前記アンチモン原子が三酸化アンチモン由来であり、前記リン原子がリン酸由来のリン原子である、請求項22記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記ジオール成分中、エチレングリコールと、前記式(1)、前記式(2)及び前記式(3)で表される化合物の合計との割合が、70〜99モル%/30〜1モル%である、請求項22又は23に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記ナフタレンジカルボン酸ジエステルが2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルである、請求項22〜24のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
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