KR20010080756A - 다층 필름 및 용기 - Google Patents

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KR20010080756A
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덴포다카유키
스자키모토아키
다나카다쓰야
가시야마시게토시
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오쓰카 요시미쓰
가부시키가이샤오쓰카세이야쿠코죠
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Abstract

본 발명은 제1층, 제3층 및 제5층이, 밀도가 O.930 내지 0.950g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체이며 제2층 및 제4층이, 밀도가 O.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 35 내지 55중량%, 밀도가 0.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 2 내지 8중량%로 이루어진 혼합 수지로 이루어진 다층 필름 및 당해 필름으로 성형된 용기(수액용 백 등)을 제공한다. 당해 다층 필름 및 용기는 의료용으로서 유용하다.

Description

다층 필름 및 용기{Multilayered film and container}
수액(輸液) 백 등의 의료용 가요성(可撓性) 플라스틱제 용기는 이의 성질을 향상시키기 위해 소재로서 다층 필름을 채용하는 것이 시도되고 있다. 종래의 의료용 다층 용기의 예로서는 하기의 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것을 들 수 있다.
1)일본 공개특허공보 제(소)62-64363호
직쇄상 저밀도 폴리에틸렌로 이루어지고 내외층의 밀도가 0.920g/cm3이상이고 중간층의 밀도가 0.920g/cm3미만인 3층의 백(bag).
2)일본 공개특허공보 제(소)63-248633호
직쇄상 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 3층이며 내외층의 밀도가 O.910 내지 O.940g/cm3이고 중간층의 밀도가 0.880 내지 0.905g/cm3이며 양자의 밀도차가 0.01g/cm3이상인 용기.
3)일본 공개특허공보 제(평)3-277365호
외층이, 밀도가 0.920g/cm3이상인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌이고, 중간층이, 밀도가 0.915g/cm3이하인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌이며, 내층이, 밀도가 O.918g/cm3이상인 측쇄상 저밀도 폴리에틸렌인 3층의 백.
4)일본 공개특허공보 제(평)4-266759호
내외층이, 밀도가 0.930g/cm3이하인 장쇄 측쇄 저밀도 폴리에틸렌과 밀도가 0.945g/cm3이상의 고밀도 폴리에틸렌 5 내지 40%를 혼합한 수지이며 중간층이, 밀도가 0.920g/cm3이하인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 상기한 고밀도 폴리에틸렌 15% 이하를 혼합한 수지로 이루어진 3층 이상의 백.
그러나 종래의 의료용 다층 용기는 하기와 같은 결점중의 어느 하나를 갖고 있다.
(i)필름의 내외층이 저밀도의 폴리에틸렌 수지로 구성되어 있으므로 내열성이 충분하지 않으며 고압 증기 멸균이나 열수 멸균 등의 고온 조건에서의 멸균에 의해 밀봉강도 및 낙하강도가 저하된다.
(ⅱ)고온조건의 멸균후에 블록킹을 일으키기 쉽다(내블록킹성이 낮다).
(ⅲ)필름의 강도가 낮으므로 몸통 두께를 두껍게 하는 것이 필요하다.
(iv)필름의 인장강도가 충분하지 않으므로 백 제조 속도를 증가시킬 수 없다.
(v)열 밀봉할 때에 가열기의 온도를 높게 할 수 없으므로 단시간에 밀봉할 수 없다(밀봉성이 낮다).
(vi)멸균후에 필름의 투명성이나 유연성이 저하된다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같은 의료용 용기(수액용 백)(10)을 제조하는 경우, 필름(22)을 2장 중첩시켜 포트(port)(20)를 2장의 필름(22) 사이에 삽입한 상태에서 필름(22)의 주위 테두리에 열 밀봉이 실시된다.
그러나 도 2에 도시된 바와 같이 포트(20)의 인접부에서 필름(22)이 크게 굴곡되므로 종래의 다층 필름을 사용하여 열 밀봉하면 굴곡부(24)에서 필름이 신장되어 막 두께가 얇아지며 핀홀이 발생할 염려가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 내열성, 내블록킹성, 강도, 밀봉성, 투명성 및 유연성이 우수하며 또한 열 밀봉할 때에 굴곡부에 핀홀이 발생하는 것을 방지할 수 있는 다층 필름 및 용기를 제공하는 것이다.
본 발명은 다층 필름 및 이를 사용하여 성형된 용기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 의료 분야에서, 특히 약제액이나 혈액 등의 수용용 재료로서 사용되는 다층 필름 및 용기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 용기의 한가지 실시 형태를 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 부분 단면도이다.
부호의 설명
부호(10): 용기
부호(20): 포트
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 다층 필름은, 상기 중에서도 제2층이 상기 (C)의 혼합 수지이며 또한 제3층이 상기 (A)의 에틸렌·α-올레핀 공중합체인 것이 충분한 내열성을 유지하면서 제조원가를 감소시킨다는 관점에서 바람직하다.
또한, 본 발명의 다층 필름에서 상기 (C) 또는 (D)의 혼합 수지에 사용되는 폴리프로필렌은 이의 용융유량(melt flow rate)(MFR)이 1 내지 40g/10분(230℃)이며 이의 융점이 140 내지 170℃인 것이 다른 수지와의 친화성 등의 점에서 바람직하다.
본 발명의 다층 필름에서 각 층의 두께 비율은 필름 전체의 두께에 대하여 제1층이 5 내지 15%, 제2층이 25 내지 45%, 제3층이 2 내지 15%, 제4층이 25 내지 45% 및 제5층이 7 내지 20%의 범위인 것이 바람직하며 또한 제1층이 5 내지 10%,제2층이 30 내지 45%, 제3층이 2 내지 10%, 제4층이 30 내지 45% 및 제5층이 7 내지 15%의 범위인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 용기는 상기한 다층 필름 중의 어느 하나를 사용하여 당해 다층 필름의 제1층을 외층으로 하며 제5층을 내층으로 하여 성형되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 용기는 본 발명의 다층 필름을 사용하여 성형되어 있으므로 내열성이 높으며 내블록킹성, 강도, 밀봉성, 유연성 및 투명성이 양호하고 핀홀의 발생을 충분히 방지할 수 있다.
하기에 본 발명의 다층 필름과 용기에서 각 층의 수지 및 본 발명의 다층 필름과 용기의 제조방법에 관해서 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명에서 규정하는 물성치는 모두 The American Society for Testing and Materials(ASTM)의 규정에 기초한 것이며 밀도는 ASTM D1505, 용융유량(MFR)은 ASTM D1238 및 융점은 ASTM D2117에 준하여 측정한 것이다.
우선, 본 발명의 다층 필름에 사용하는 수지, 공중합체 및 탄성중합체에 관해 설명한다.
[에틸렌·α-올레핀 공중합체 및 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체]
표제 공중합체 또는 탄성중합체에서 α-올레핀으로서는 예를 들면, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센 등의 탄소수 3 내지 12의 α-올레핀을 들 수 있다.
표제 공중합체 또는 탄성중합체는 특히 중저압법에 의해 제조된 측쇄가 단쇄인 것이 보다 적절하게 사용된다.
[고밀도 폴리에틸렌]
표제 고밀도 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체 이외에 α-올레핀과의 공중합체일 수 있다. α-올레핀으로서는 상기에 예시된 탄소수 3 내지 12의 α-올레핀을 들 수 있다. 또한, α-올레핀의 함유 비율은 특별히 한정되지 않지만 통상적으로 0.1 내지 5몰%의 범위로 설정된다.
본 발명에 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3의 범위이지만 이중에서도 MFR이 1 내지 30g/10분(190℃)인 것이 적절하다.
[폴리프로필렌]
표제 폴리프로필렌은 프로필렌의 단독 중합체 이외에 에틸렌이나 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체일 수 있다. α-올레핀으로서는 예를 들면, 1-부텐 등의 상기에 예시된 α-올레핀 중에서 탄소수 4 내지 12정도의 α-올레핀을 들 수 있다. 또한, α-올레핀의 함유 비율은 통상적으로 10중량% 이하의 범위로 설정된다.
본 발명에 사용되는 폴리프로필렌은, 밀도가 0.900 내지 0.930g/cm3의 범위이지만 이중에서도 MFR이 1 내지 40g/10분(230℃)이며 융점이 140 내지 170℃의 범위에 있는 아이소택틱 폴리프로필렌이 적절하게 사용된다.
다음에 본 발명의 다층 필름을 구성하는 혼합 수지에 관해 설명한다.
[밀도가 0.910 내지 0.930g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체 30 내지 60중량%, 밀도가 0.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 35 내지 65중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 1 내지 10중량%로 이루어진 혼합 수지(혼합 수지(B))]
표제 혼합 수지(B)를 구성하는 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 및 고밀도 폴리에틸렌으로서는 상기 예시중에서 이의 밀도가 표제 범위내에 있는 것이 사용된다.
상기한 에틸렌·α-올레핀 공중합체는, 이의 밀도가 표제 범위 중에서도 특히 0.915 내지 0.925g/cm3인 것이 바람직하다. 또한, 이의 MFR은 1.0 내지 5.0g/10분(190℃)인 것이 바람직하며 융점은 115 내지 125℃인 것이 바람직하다.
상기한 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체는, 이의 밀도가 표제 범위 중에서도 특히 0.870 내지 0.890g/cm3인 것이 바람직하다. 또한, 이의 MFR은 0.1 내지 2.0g/10분(190℃)인 것이 바람직하다.
상기한 고밀도 폴리에틸렌은, 이의 MFR이 1 내지 30g/10분(190℃)인 것이 바람직하다.
표제 혼합 수지(B)를 구성하는 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 및 고밀도 폴리에틸렌의 혼합 비율은, 각각 35 내지 55중량%, 40 내지 60중량% 및 3 내지 8중량%인 것이 바람직하다.
표제 혼합 수지(B)를 구성하는 각 수지 등의 비율이 상기한 범위를 벗어나면유연성이나 내열성이 저하되거나 성형성이 나빠지거나 내핀홀성이 저하되는 등의 문제가 생긴다.
[밀도가 0.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 35 내지 55중량%, 밀도가 0.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 2 내지 8중량%로 이루어진 혼합 수지(혼합 수지(C))]
표제 혼합 수지(C)를 구성하는 폴리프로필렌, 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 및 고밀도 폴리에틸렌으로서는 상기 예시중에서 이의 밀도가 표제 범위내에 있는 것이 사용된다.
상기한 폴리프로필렌은 이의 밀도가 표제 범위에 있는 것 중에서도 특히, 상기한 바와 같이 MFR이 1 내지 40g/10분(230℃)이며 또한 융점이 140 내지 170℃의 범위에 있는 아이소택틱폴리프로필렌인 것이 바람직하다.
에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 및 고밀도 폴리에틸렌의 밀도, MFR 또는 융점의 적절한 범위는 상기와 동일하다.
표제 혼합 수지(C)를 구성하는 폴리프로필렌, 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 및 고밀도 폴리에틸렌의 혼합비율은 표제 범위 중에서도 각각 40 내지 50중량%, 45 내지 55중량% 및 3 내지 7중량%인 것이 바람직하다.
표제 혼합 수지(C)를 구성하는 각 수지 등의 비율이 상기한 범위를 벗어나면 유연성이나 내열성이 저하되거나 성형성이 나빠지거나 내핀홀성이 저하되는 등의문제가 생긴다.
특히, 고밀도 폴리에틸렌의 혼합비율이 상기한 범위를 초과하면 성형이 곤란해져서 필름이 수득되지 않게 된다. 반대로 상기한 범위미만이면 다층 필름을 사용하여 용기를 성형할 때에 다수의 주름이 생기는 등의 외관상의 문제가 생긴다.
[밀도가 0.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 40 내지 60중량% 및 밀도가 0.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량%로 이루어진 혼합 수지(혼합 수지(D))]
표제 혼합 수지(D)를 구성하는 폴리프로필렌 및 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체로서는 상기한 예시중에서 이의 밀도가 표제 범위내에 있는 것이 사용된다.
폴리프로필렌 및 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체의 밀도, MFR 또는 융점의 적절한 범위는 상기와 동일하다.
표제 혼합 수지(D)를 구성하는 폴리프로필렌 및 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체의 혼합 비율은, 표제 범위 중에서도 각각 40 내지 50중량% 및 50 내지 60중량%인 것이 바람직하다.
표제 혼합 수지(D)를 구성하는 각 수지 등의 비율이 상기한 범위를 벗어나면 강도가 저하되거나 내핀홀성이 저하되는 등의 문제가 생긴다.
다음에 본 발명의 다층 필름의 각 층에 관해서 설명한다.
[제1층 및 제5층],
본 발명의 다층 필름에서 제1층 및 제5층은 각각 의료용 용기의 외층 및 내층으로 되는 층이며 제1층(외층)에는 기계 강도(특히, 인장강도) 및 내열성, 제5층(내층)에는 밀봉성 및 내블록킹성이 각각 요구된다.
제1층 및 제5층에는 상기한 성질을 겸비한 수지로서 밀도가 0.930 내지 0.950g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체가 사용된다.
상기한 공중합체 중에서도 특히 밀도가 0.935 내지 0.945g/cm3이며 MFR이 1.0 내지 5.0g/10분(190℃)이고 또한 융점이 120 내지 130℃의 범위인 것은 상기한 성질이 더욱 우수하며 보다 적절하게 사용된다.
제1층(외층)의 두께의 비율은, 필름 전체의 두께에 대해 5 내지 15%인 것이 바람직하며 5 내지 10%인 것이 보다 바람직하다. 제1층의 두께의 비율이 상기한 범위 미만이면 다층 필름이나 의료용 용기의 기계 강도나 내열성이 불충분해질 염려가 있다. 반대로 상기한 범위를 초과하여 두껍게 해도 기계 강도나 내열성에 큰 변화는 없으며 오히려 다층 필름의 유연성이 저하될 염려가 있다.
한편, 제5층(내층)의 두께의 비율은 필름 전체의 두께에 대해 7 내지 20%인 것이 바람직하며 7 내지 15%인 것이 보다 바람직하다. 제5층의 두께의 비율이 상기한 범위 미만이면 다층 필름의 밀봉성이 저하되어 용기의 외관이 악화될 염려가 있다. 반대로 상기한 범위를 초과하여 두껍게 해도 밀봉성이나 내블록킹성에 큰 변화는 없으며 오히려 다층 필름의 유연성이 저하될 염려가 있다.
[제2층]
본 발명의 다층 필름에서 제2층은 3층으로 이루어진 중간층 중의 하나이며다층 필름의 내열성을 손상하지 않고 유연성을 주기 위해 혼합 수지(B) 또는 (C)가 사용된다.
제2층의 두께의 비율은 필름 전체의 두께에 대해 25 내지 45%인 것이 바람직하며 30 내지 45%인 것이 보다 바람직하다. 두께의 비율이 상기한 범위를 벗어나면 다층 필름 및 용기의 유연성이 불충분해지거나 내열성이나 내핀홀성이 저하될 염려가 있다.
[제3층]
본 발명의 다층 필름에서 제3층은 3층으로 이루어진 중간층 중에서도 가장 중간에 위치하는 층이며 다층 필름의 강도를 유지하기 위해서 제1층 및 제5층에 사용되는 에틸렌·α-올레핀 공중합체(A) 또는 혼합 수지(D)가 사용된다.
제3층의 두께 비율은 필름 전체의 두께에 대해 2 내지 15%인 것이 바람직하다. 두께의 비율이 상기한 범위를 벗어나면 다층 필름 및 용기의 강도가 불충분해지거나 또는 강도가 유지되어도 유연성이 손상될 염려가 있다.
[제4층]
본 발명의 다층 필름에서의 제4층은 3층으로 이루어진 중간층 중의 하나이며 다층 필름의 유연성을 유지하면서 내열성을 부여하기 위해 혼합 수지(C)가 사용된다.
제4층의 두께의 비율은 필름 전체의 두께에 대해 25 내지 45%인 것이 바람직하며 30 내지 45%인 것이 보다 바람직하다. 두께의 비율이 상기한 범위를 벗어날 때의 문제점은 제2층의 경우와 동일하다.
본 발명의 다층 필름에 따르면 층 구성, 특히 중간층(제2 내지 4층)의 구성을 상기한 바와 같이 설정함으로써 필름 전체의 유연성(탄성)을 유지하면서 필름 전체의 강도를 유지할 수 있게 되며 또한 내열성을 향상시킬 수 있게 된다.
따라서 가혹한 조건에서 핀홀 시험이나 낙하 시험에도 충분히 견딜 수 있는 안전한 용기를 제공할 수 있다.
다음에 본 발명의 다층 필름의 제조방법에 관해서 설명한다.
본 발명의 다층 필름을 제조하기 위해서는 수냉식 또는 공냉식 공압출 인플레이션법, 공압출 T 다이법, 건조 적층법, 압출 적층법 등을 사용할 수 있지만 성능, 특히 투명성, 경제성 및 위생성 등의 점에서 수냉 공압출 인플레이션법 및 공압출 T 다이법을 사용하는 것이 바람직하다.
어느 방법에서도 각 층의 수지가 용융되는 온도에서 실시하는 것이 필요하지만 온도를 너무 올리면 수지의 일부가 열약화를 일으키며 약화된 물질로 인한 성능 저하의 염려가 생긴다. 따라서, 본 발명의 다층 필름을 제조할 때의 온도 조건은 통상적으로 150 내지 250℃, 바람직하게는 170 내지 200℃로 하는 것이 바람직하다.
상기에 따라 제조되는 본 발명 필름의 두께는 일반적으로 100 내지 350μm, 바람직하게는 200 내지 300μm이지만 사용 목적 등에 따라 적절하게 증감할 수 있으며 250μm 정도의 두께에서도 충분한 강도를 유지하고 있다.
다음에 본 발명의 용기에 관해서 이의 한가지 실시 형태를 나타내는 도 1을 참조하면서 설명한다.
도 1은 의료용 용기(수액용 백)의 한가지 예를 도시하는 정면도이다.
의료용 용기(10)은 상기 공정에 따라 수득되는 시트상의 다층 필름 2장을 통상적인 방법에 따라 재단하고 각각의 제5층을 내층으로 하여 중첩하고 용기(10)의 주위 테두리를 열 밀봉한 다음, 포트(20)을 열 밀봉 등의 수단에 의해 부착함으로써 소정의 형상 및 치수의 용기(10)가 제조된다. 또한, 다층 필름의 제5층을 내측으로 하여 튜브상으로 성형한 뒤에 열 밀봉에 의해 용기(10)를 성형할 수 있다. 여기서 필름의 열 밀봉의 조건으로서는 130 내지 200℃의 온도 범위를 채용할 수 있으며 예를 들면, 두께가 250μm 정도인 필름의 경우, 상기한 온도 범위에서는 약 O.5 내지 6초라는 짧은 시간으로 밀봉할 수 있다.
포트(20)으로서 본 발명의 다층 필름에서 제5층과의 용착성이 우수한 수지, 예를 들면, 폴리에틸렌으로 성형한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 포트(20)를 융점 약 120 내지 130℃의 폴리에틸렌으로 제조하는 경우에 열 밀봉의 조건으로서는 포트를 수초 동안 예비 가열한 뒤에 약 140 내지 170℃에서 약 0.5 내지 5초 동안의 범위로 가열할 수 있다.
발명자들은 상기한 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭하는 중에 중간층을 3층 구조로 한 뒤에 각각의 층에 배분된 수지 또는 혼합 수지와 다층 필름 전체의 층 구성의 조합에 관해 여러가지로 검토를 한 결과, 투명성, 유연성 등의 기본적인 성질을 손상하지 않고 내열성을 향상할 수 있는 완전히 신규한 수지 조성과 이의 배치의 조합을 밝혀내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 5층으로 이루어진 다층 필름에 관한 것이며, 당해 다층 필름은, 제1층 및 제5층이, 밀도가 0.930 내지 0.950g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체(A)이며 제2층이, 밀도가 0.910 내지 0.930g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체 30 내지 60중량%, 밀도가 O.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 35 내지 65중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 1 내지 10중량%로 이루어진 혼합 수지(B) 또는 밀도가 0.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 35 내지 55중량%, 밀도가 0.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 2 내지 8중량%로 이루어진 혼합 수지(C)이며 제3층이 상기(A)의 에틸렌·α-올레핀 공중합체 또는 밀도가 O.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 40 내지 60중량% 및 밀도가 O.860 내지 O.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량%로 이루어진 혼합 수지(D)이며 제4층이 상기 (C)의 혼합 수지임을 특징으로 한다.
본 발명의 다층 필름에 따르면 의료용 용기(수액용 백)(10)을 제조할 때에 핀홀이 발생하는 것을 충분히 방지할 수 있다. 특히 포트(20)의 열 용착을 비교적높은 온도에서 실시할 수 있으며 또한 굴곡부(24)에서 필름이 지나치게 신장되는 일이 없으므로 당해 굴곡부(24)에서 핀홀의 발생을 확실히 방지할 수 있다.
하기에 실시예, 비교예 및 시험예를 들어 본 발명의 다층 필름 및 용기를 설명한다.
실시예 및 비교예에 사용된 혼합 수지를 구성하는 성분은 다음과 같다.
[에틸렌·α-올레핀 공중합체]
(1) 에틸렌·1-부텐 공중합체[미쓰이 가가쿠(주)제, 밀도= 0.920g/cm3, MFR= 2.1g/10분(190℃)]
[에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체]
(2) 에틸렌·1-부텐 공중합체 탄성중합체[미쓰이 가가쿠(주)제, 밀도= O.885g/cm3, MFR= 0.5g/10분(190℃)]
[고밀도 폴리에틸렌]
(3) 에틸렌·1-부텐 공중합체[미쓰이 가가쿠(주)제, 밀도= 0.962g/cm3, MFR= 15g/10분(190℃)]
[폴리프로필렌]
(4) 아이소택틱 폴리프로필렌(에틸렌 함량: 5중량% 이하)[미쓰이가가쿠(주)제, 밀도: O.910g/cm3, MFR= 1.6g/10분(230℃)]
표 1에 기재된 수지는 각각 다음과 같다.
[상기(A)의 에틸렌·α-올레핀 공중합체]
A-1: 에틸렌·1-부텐 공중합체[미쓰이 가가쿠(주)제, 밀도= 0.940g/cm3, MFR= 2.1g/10분(190℃)]
[상기(B)의 혼합 수지]
B-1: 상기 (1)의 공중합체 45중량%, 상기 (2)의 탄성중합체 50중량% 및 상기 (3)의 고밀도 폴리에틸렌 5중량%로 이루어진 혼합 수지(혼합 수지의 밀도:0.906g/cm3)
[상기 (C)의 혼합 수지]
C-1: 상기 (4)의 폴리프로필렌 45중량%, 상기 (2)의 탄성중합체 50중량% 및 상기 (3)의 고밀도 폴리에틸렌 5중량%로 이루어진 혼합 수지
C-2: 상기 (4)의 폴리프로필렌 41.5중량%, 상기 (2)의 탄성중합체 53.5중량% 및 상기 (3)의 고밀도 폴리에틸렌 5중량%로 이루어진 혼합 수지
C-3: 상기 (4)의 폴리프로필렌 30중량%, 상기 (2)의 탄성중합체 65중량% 및 상기 (3)의 고밀도 폴리에틸렌 5중량%로 이루어진 혼합 수지
C-4: 상기 (4)의 폴리프로필렌 45중량%, 상기 (2)의 탄성중합체 45중량% 및 상기 (3)의 고밀도 폴리에틸렌 10중량%로 이루어진 혼합 수지
[상기 (D)의 혼합 수지]
D-1: 상기 (4)의 폴리프로필렌 45중량% 및 상기 (2)의 탄성중합체 55중량%로 이루어진 혼합 수지
실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 4
(다층 필름의 제조)
상기 A-1, B-1, C-1 내지 C-4 및 D-1의 수지(혼합 수지)를 사용하여 하기의 표 1에 기재된 층 구성의 필름을 수냉 공압출 인플레이션법에 의해 성형한다.
또한 비교예 2의 다층 필름은 제3층에 상당하는 층을 갖지 않은 4층 필름이다.
또한, 중간층인 제2 및 제4층에 사용되는 혼합 수지(C)의 조성이 본 발명의 범위로부터 벗어난 비교예 4는 성형이 곤란하며 필름을 수득할 수 없다.
(용기의 제조)
다음에 실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 4의 필름을 사용하여 도 1에 도시된 바와 같은 내용량 500ml의 의료용 용기(수액용 백)(10)를 제조한다. 이러한 의료용 용기(10)를 성형할 때에 주위 테두리 부분의 열 밀봉은 155℃에서 4.5초 동안 실시하고 포트(20)의 밀봉은 140 내지 150℃에서 3초 동안 실시한다.
(성능 시험)
시험예 1
실시예 1 내지 5의 다층 필름을 사용하여 수득된 의료용 용기(수액용백)(10)에 관해 각종 특성의 평가 시험을 하기 방법에 따라 실시한다.
·내열성: 각각의 용기에 증류수를 충전하고 110℃, 40분 동안의 고압 증기 멸균처리를 한 다음, 이러한 용기의 변형, 파열, 밀봉 누설의 상태를 육안으로 관찰한다.
·낙하시험: 약 4℃로 냉장한 다음, 용기를 3방향에서 각 5회씩, 1m의 높이로부터 낙하시킨 다음, 파열 및 밀봉 누설의 상태를 육안으로 관찰한다.
·유연성: 내용액의 자연배출성을 육안으로 관찰한다.
·투명성: 용기에 증류수를 충전하여 상기와 동일하게 하여 고압 증기 멸균처리를 실시한 다음, 육안으로 관찰하고 다시 450nm의 광투과율을 측정한다.
·외관: 각각의 용기를 육안으로 관찰하여 주름, 블록킹, 변형 및 파열의 상황을 조사한다.
상기 내열성, 낙하시험, 유연성, 투명성 및 외관의 평가에서 ◎는 대단히 양호, ○는 양호(실용에 적합하다), △는 약간 불량(실용상 부적당), ×는 불량을 나타낸다.
이상의 시험결과를 표 2에 기재한다.
표 2의 결과로부터 명백한 바와 같이 본 발명의 용기는 내열성, 낙하시험, 유연성, 투명성 및 외관의 어느 항목에 관해서도 대단히 양호한 결과가 얻어진다. 시험예 2
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 다층 필름을 사용하여 수득되는 의료용 용기(수액용 백)(10)에 생리 식염액을 충전하여 고무 마개로 밀폐하고 110℃에서 40분 동안의 고압 증기 멸균처리를 실시한다. 처리후에 간이형 정전 용량식 핀홀 시험기[덴소쿠 세이코(주)제의 핀홀 시험기 H형]을 사용하여 핀홀의 유무를 검사한다.
검사는 포트(20)의 밀봉을 140℃, 145℃ 및 150℃의 3가지 조건으로 실시한 용기에 관해서 각각 하전압(荷電厭) 15kV, 20kV 및 25kV의 3가지 조건 각각에 대해 각 10개의 백으로 실시한다. 즉, 총 90개의 백에 관해 검사한다.
또한 상기한 시험은 의료용 용기의 통상적인 제조 조건과 비교하여 매우 가혹한 조건이다. 따라서 이러한 조건에서 핀홀이 발생하는 검체(檢體)의 비율이 5% 미만(90개의 검체중에서 5개 미만)이면 내핀홀성이 양호하다고 한다.
표 3에 핀홀이 검출된 검체수와 이의 비율(%)을 기재한다.
표 3에서 명백한 바와 같이 실시예 1 내지 5의 용기는 모두 핀홀의 발생 검체의 비율이 5% 미만이므로 내핀홀성이 양호하다.
이와는 대조적으로, 4층의 다층 필름인 비교예 2 및 중간층인 제2층과 제4층에 사용되는 혼합 수지 (C)의 조성이 본 발명의 범위로부터 벗어난 비교예 3의 용기에서는 핀홀의 발생 검체의 비율이 크므로 내핀홀성이 실용적으로 충분하지 않다.
또한 중간층인 제2층 및 제4층에 사용되는 혼합 수지가 모두 고밀도 폴리에틸렌을 함유하지 않은 비교예 1에서는 핀홀의 발생 검체의 비율이0%이므로 내핀홀성이 매우 우수하다. 그러나 멸균 처리후에 다수의 주름이 확인되는 등의 외관이 매우 불충분하며 의료용 용기로서는 부적절하다.
본 발명에서는 또한 실시예 1 내지 5와 동일하게 하여 하기 표 4에 기재된 각각의 층 구성의 필름을 성형할 수 있다. 이들 필름도 상기와 동일하게 성질이 우수하다.
본 발명에 따른 다층 필름 및 용기는 내열성, 내블록킹성, 강도, 밀봉성, 투명성, 유연성 및 외관이 우수한 동시에 또한 열 밀봉할 때에 굴곡부 등에서 핀홀이 발생하지 않는다는 이점을 가지며 수액용 백, 혈액용 백 등의 의료용 용기로서 적절하게 사용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 5층으로 이루어진 다층 필름으로서,
    제1층 및 제5층이, 밀도가 0.930 내지 0.950g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체(A)이며,
    제2층이, 밀도가 0.910 내지 0.930g/cm3인 에틸렌·α-올레핀 공중합체 30 내지 60중량%, 밀도가 O.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 35 내지 65중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 1 내지 10중량%로 이루어진 혼합 수지(B) 또는 밀도가 0.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 35 내지 55중량%, 밀도가 0.860 내지 0.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량% 및 밀도가 0.955 내지 0.970g/cm3인 고밀도 폴리에틸렌 2 내지 8중량%로 이루어진 혼합 수지(C)이며,
    제3층이, 에틸렌·α-올레핀 공중합체(A) 또는 밀도가 O.900 내지 0.930g/cm3인 폴리프로필렌 40 내지 60중량% 및 밀도가 O.860 내지 O.900g/cm3인 에틸렌·α-올레핀계 탄성중합체 40 내지 60중량%로 이루어진 혼합 수지(D)이며,
    제4층이 혼합 수지(C)인 것을 특징으로 하는 다층 필름.
  2. 제1항에 있어서, 제2층이 혼합 수지(C)이며, 또한 제3층이 에틸렌·α-올레핀 공중합체(A)인 다층 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리프로필렌이, 용융유량(MFR)이 1 내지 40g/10분(230℃)이고 융점이 140 내지 170℃인 아이소택틱 폴리프로필렌인 다층 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 각 층의 두께의 비율이, 필름 전체의 두께에 대하여,
    제1층이 5 내지 15%이고, 제2층이 25 내지 45%이고, 제3층이 2 내지 15%이고, 제4층이 25 내지 45%이고, 제5층이 7 내지 20%의 범위 내에 있는 다층 필름.
  5. 제4항에 있어서, 각 층의 두께의 비율이, 필름 전체의 두께에 대하여,
    제1층이 5 내지 10%이고, 제2층이 30 내지 45%이고, 제3층이 2 내지 10%이고, 제4층이 30 내지 45%이고, 제5층이 7 내지 15%의 범위 내에 있는 다층 필름.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 필름 전체의 두께가 200 내지 300μm인 다층 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 다층 필름을 사용하여 이러한다층 필름의 제1층을 외층으로 하고 제5층을 내층으로 하여 성형시킨 것을 특징으로 하는 용기.
  8. 제7항에 있어서, 폴리에틸렌으로 이루어진 포트(port)를 필름 사이에 삽입시키고 이를 용착시켜 이루어지는 용기.
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