KR20130005634A - 의료 수액백용 내포장재 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따라서 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재가 제공된다. 상기 내포장재는 상기 내포장재는 복수 개의 층으로 이루어진 필름으로 구성되고, 상기 필름은, 내열성 특성을 갖는 폴리프로필렌(polypropylene)계 수지를 이용하여 구성되고 외부로 노출되는 상단층과, 수액백에 담겨지는 약품과 접촉하는 내부 표면층을 구성하고 열봉합성이 우수한 폴리에틸렌(Polyethylene)계 수지 및/또는 폴리프로필렌계 수지와 유연성 특성을 부여하는 Rubber계 수지가 배합되어 구성되는 내면층과, 수분 및 기체를 차단하는 역할을 하며, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 나일론 또는 나노 나일론(Nano Nylon) 수지로 이루어지는 수분/기체 차단층을 포함하고, 상기 상단층과 수분/기체 차단층 및 상기 수분/기체 차단층과 내면층은 각각 그 사이에 접착층을 매개로 하여 서로 접합되고, 상기 내포장재는 그 포장재를 감싸는 2차 파우치 없이 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

의료 수액백용 내포장재 필름{INNER PACKAGING FILM FOR MEDICAL INTRAVENOUS BAG}
본 발명은 의료 수액백용 파우치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수분차단성, 산소차단성, 투명성, 유연성 및 내열성 등이 우수한 내포장재를 포함하는 의료 수액백용 파우치에 관한 것이다.
종래 의료용 수액 용기는 유리병으로 이루어져 있어, 깨지기 쉽고 사용시 내용물이 감소함에 따른 진공 공간의 발생으로 유량을 주기적으로 조절해야 하는 불편함이 있었다. 따라서, 현재는 완전한 배액성을 확보하고 변형이 용이한 플렉서블 재질의 파우치 형태가 사용되고 있다. 이러한 장점을 가지는 파우치는 수액이 파우치로부터 배출되면, 대기압으로 인해 배액 속도와 비례하는 속도로 파우치가 수축되면서, 파우치로부터 거의 일정한 속도로 수액이 배액되도록 한다. 이러한 특성을 위해, 그리고 취급 용이성, 물류비, 사용 후 폐기의 용이성 등을 고려하여, 가볍고 부드러운 폴리염화비닐(PVC)계 수액 용기가 널리 사용되고 있다.
그러나, 상기 연질의 PVC 용기에 첨가되는 가소제로 인하여 안전성 논란 및 소각시 환경 호르몬의 문제가 발생하여, Non-PVC계 공압출 필름을 이용한 백 형태의 용기가 개발되고 있다. Non-PVC계 수액 용기는 연질 PVC 백의 취급 용이성, 폐기 용이성, 고온 멸균성 등의 장점을 지니면서, 가소제로 인한 인체 유해성 및 환경 문제가 없으며, 고주파 씰(seal)이 아닌 열융착 씰이 가능할 뿐만 아니라, 재활용 가능한 환경 친화적인 소재이기 때문에, 현재 가장 선호되고 있다.
상기 장점을 갖는 Non-PVC계 필름이 의료 수액백으로 사용되기 위해서는, 취급 용이성과 사용 후 폐기 용이성을 위하여, 유연성, 내용물 오염 여부 확인을 위한 투명성, 인체 무해성, 멸균 조건 하에서 멸균 가능한 고온 멸균성, 열융착성, 내충격성 등의 다양한 물성 요구를 만족시켜야 한다. 따라서, 상기한 성질을 만족시키는 필름에 대해서는, 고온 멸균 후 내열성이 우수하여 외관의 변형이 없고 우수한 투명성과 유연성을 유지하는 필름이 필요하다.
또한, 일반적으로 사용되는 수액 포장재는 상기 특성을 가진 1차 파우치와, 장기 보존성을 위한 기체차단 특성을 갖고 또 고온의 멸균 처리를 위해 고온을 지탱할 수 있는 2차 파우치를 이중으로 포장하여 사용한다. 그러나, 의료 수액백용 파우치를 1차 및 2차 파우치 별개로 제조하여야 하기 때문에, 공정이 복잡하고 비용이 증가하는 문제가 있다(예컨대, 등록특허 제10-812669호 참조).
본 발명은 상기한 종래 기술에서 나타나는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 한 가지 목적은 Non-PVC계 의료용 수액백을 고온 멸균 처리할 수 있도록 해주고, 투명성, 유연성, 수분/기체 차단성 등 수액백에 대한 요구 조건을 충족시키는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수분/기체 차단성이 없는 기존의 의료 수액백용 내포장재 대신에, 수분/기체 차단성을 제공하면서도 유연성이 저하되지 않는 특성을 갖는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 의료 수액백용 파우치를 이중 구조로 하는 것이 아니라, 단일 구조의 파우치로 구성할 수 있도록 해주는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라서 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재가 제공된다. 상기 내포장재는 상기 내포장재는 복수 개의 층으로 이루어진 필름으로 구성되고, 상기 필름은, 내열성 특성을 갖는 폴리프로필렌(polypropylene)계 수지를 이용하여 구성되고 외부로 노출되는 상단층과, 수액백에 담겨지는 약품과 접촉하는 내부 표면층을 구성하고 열봉합성이 우수한 폴리에틸렌(Polyethylene)계 수지 및/또는 폴리프로필렌계 수지와 유연성 특성을 부여하는 Rubber계 수지가 배합되어 구성되는 내면층과, 수분 및 기체를 차단하는 역할을 하며, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 나일론 또는 나노 나일론(Nano Nylon) 수지로 이루어지는 수분/기체 차단층을 포함하고, 상기 상단층과 수분/기체 차단층 및 상기 수분/기체 차단층과 내면층은 각각 그 사이에 접착층을 매개로 하여 서로 접합되고, 상기 내포장재는 그 포장재를 감싸는 2차 파우치 없이 구성되는 것을 특징으로 한다.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 상단층은 폴리프로필렌계 수지 외에 Rubber계 수지를 더 포함할 수 있다.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 Rubber계 수지로서 알파올레핀 공중합체 또는 SEBS(Stylene Ethylene/Butadien Stylene)를 사용할 수 있다.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 수분/기체 차단층으로서 나일론을 사용ㅎ하할 수 있고, 이 경우 Nylon6, Nylon6.66 또는 Nylon11을 사용할 수 있다.
본 발명의 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재에 따르면, 수분/기체 차단성을 제공하면서도 유연성이 저하되지 않고, 수액백에 대해 요구되는 여러 특성을 동시에 달성할 수 있다. 또한, 2차 파우치를 제공하지 않고도, 상기 특성을 제공할 수 있어, 2차 파우치와 관련한 비용을 대폭 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 의료 수액백 파우치용 내포장재의 필름 단면 구조를 보여주는 도면이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 특정 실시예를 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에서, 수액백 제조와 관련한 당업계에서 이미 널리 알려진 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이러한 설명을 생략한다 하더라도, 당업자라면 이하의 설명을 통해 본 발명의 특징적 구성을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 내포장재는 상향식 5-Layer Blown film machine을 이용하여 200~230℃에서 제조하였다. 내포장재를 구성하는 필름을 제조하는 방법은 T-Die를 통해 냉각롤로 성형하는 캐스팅법, 원형 다이를 통해 수냉으로 성형하는 인플레이션법 등이 있으며, 각각의 필름을 Dry lamination하는 방법이 있다. 본 발명자의 관찰에 따르면, 인플레이션법을 적용할 경우, T-Die 제조법이나 Lamination법에 비하여 제조된 필름의 투명도 및 유연성이 뛰어나고, 2겹으로 접혀 권취되므로, 내층에 이물질 혼입가능성이 없어 위생적이며, 작업편리성 등의 장점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 수냉식 인플레이션법을 이용하여 유연성 및 투명성이 우수한 필름을 제조한다. 또한, 튜브 형태로 성형하여 수액백을 제조하기 때문에, 수액백의 상하부분만 후가공으로 밀봉하면 된다. 따라서, 필름으로 성형하여 수액백을 제조할 경우, 수액백의 4면을 밀봉처리하는 것에 비해 후가공 비용을 절감할 수가 있다.
상기한 바와 같은 과정을 거쳐 제조한 의료 수액백 파우치용 내포장재의 필름 단면 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내포장재 필름은 복수 개의 층(10, 20, 30, 40, 50)으로 구성되어 있다.
본 발명자는 파우치가 노출되는 부분, 즉 외부로 노출되는 외부 표면층인 상단층(10)은 내열성을 위한 폴리프로필렌(polypropylene)계 수지로 구성하였고, 실시예에 따라서는 이하의 내면층(50)과 마찬가지로, 유연성 특성을 더욱 증대시키기 위하여 Rubber계 수지를 배합하여 구성할 수도 있다. 수액백에 담겨지는 약품이 접촉하는 파우치의 내부 표면층인 내면층(50)은 열봉합성이 우수한 폴리에틸렌(Polyethylene)계 및/또는 폴리프로필렌계 수지로 구성함과 아울러, 유연성 특성을 부여하기 위해 Rubber계 수지, 예컨대 알파올레핀 공중합체를 배합하여 구성하였다. 한편, 파우치가 가지고 있어야 할 성질, 즉 수분 및 산소 차단성과 관련하여 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 나일론(예컨대, Nylon6, Nylon6.66, Nylon11 등) 또는 나노 나일론(Nano Nylon) 수지를 이용하여 수분/기체 차단층(30)으로서 상기 상단층과 내면층 사이에 개재한 후, 각 층 사이를 접착층(20, 40)으로 접착하여 본 발명을 완성하였다.
일반적으로 사용되는 폴리프로필렌은 내열성이 우수하여, 고온 멸균 처리를 견딜 수 있지만, 투명성 및 유연성이 떨어진다. 이러한 유연성 문제를 보강하기 위해, 내면층(50)에 Rubber계 수지를 배합하여 상기 필름을 구성하고, 바람직하게는 상단층(10)에도 Rubber계 수지를 배합하여, 유연성을 더욱 증대시킬 수 있다. 이러한 Rubber계 수지로는, 알파올레핀 공중합체 또는 SEBS(Stylene Ethylene/Butadien Stylene) 등을 사용할 수 있다. 한편, Rubber계 수지는 유연성을 증대시키지만, 내열성을 열화시킬 수도 있으므로, 이러한 상충 양태를 trade-off시키는 배합비로 각 층을 구성한다.
기존의 수액 포장재는 내포장재와 이 내포장재를 포장하는 2차 파우치, 즉 2개의 파우치로 구성된다. 내포장재는 약품을 직접 포장하는 것으로 배액성을 위한 유연성과 내열성이 중요하다. 그러나, 내포장재는 기체/수분 차단성이 없어, 장기 보존할 경우 내포장재에 담겨 있는 약품이 변질된다. 이를 방지하기 위해, 기체/수분 차단성이 있는 2차 파우치를 사용한다. 그러나, 2차 파우치를 사용하여야 하기 때문에, 2차 파우치를 제조하기 위한 별도의 공정이 필요하고 그에 따라 비용이 상승하는 문제가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내포장재를 구성하는 필름에 수분/기체 차단층을 제공함과 아울러, 내면층(50)에(바람직하게는, 상단층(10)에도) Rubber계 수지를 포함시킴으로써, 수액 포장재에 대해 요구되는 제반 특성, 예컨대 유연성, 수분/기체 차단 특성 등을 만족시킬 수 있어, 공정을 단순화하고 비용을 절감할 수 있다.
본 발명자는 상기한 본 발명의 구성을 이용하여 다양한 내포장재를 구성하여, 그 특성을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Parameter 비교예 실시예 1 실시예 2
필름 두께(㎛) 200 200 200
투명도(%) 2~3 9~11 26~28
인장강도
(kg/cm2)-파단점		 MD 248 327 348
TD - 301 317
인장강도
(kg/cm2)-항복점		 MD 67 180 216
TD - 162 187
신장율(%)
 MD 702 505 499
TD - 496 490
산소투과도(cc/m2·day·atm) 2000 47.5 47.5
Modulus 21.4 35.5 48.3
상기 표의 각 항목은 이미 당업계에서 널리 알려진 것이지만, 간단히 설명하면 다음과 같다.
투명도는 ASTM D1003에 따라 측정하였으며, 이는 필름에 빛을 투과시켰을 때 투과되는 정도를 나타낸다. 각 인장강도는 ASTM D638에 따라 측정하였으며, 파단점 인장강도는 필름을 당길 때 균열되지 않고 버틸 수 있는 최대 하중을, 항복점 인장강도는 필름에 영구 변형이 시작되는 응력을 나타낸다. 신장율 역시 ASTM D638에 따라 측정하였는데, 이는 필름이 어느 정도 늘어나는 성질을 갖고 있는 가를 나타낸다. 한편, 필름의 부드러움(softness)을 나타내는 척도로서 Modulus 값으로 나타낸다. MD와 TD는 각각 Machine Direction, Transverse Direction의 약자로서, 필림이 제조되는 방향을 나타낸다. 산소투과도는 ASTM D1434에 따라 측정하였으며, 단위면적당 하루동안 투과되는 산소량을 나타낸다.
비교예의 경우, 상단층을 homo PP(폴리프로필렌)으로 구성하고, 중간층과 내면층을 PP와 SEBS로 구성, 즉 3-layer로 구성하였으며, 모두 PP 재질이므로 접착층은 필요하지 않다. 실시예 1의 경우, 상단층(10)을 폴리프로필렌(융점 Tm: 145~165℃)으로 구성하고, 내면층(50)을 폴리프로필렌(융점이 130℃) 10~90 wt%과, rubber(알파올레핀 공중합체 또는 SEBS) 10~40 wt%로 구성하였으며, 각 층과 배리어층(30) 사이를 접착제를 이용하여 접합하였다. 실시예 2의 경우, 내면층(50)을 폴리프로필렌 40~80 wt%, 러버 10~50 wt% 및 폴리에틸렌(PE) 5~30%로 구성하여, 보다 이지필(easy peel) 특성(수액포장재 중 멀티 챔버용에서, 수액 투약시 두 용액을 섞어서 사용하는데, 두 용액 사이가 분리(열접착)되어 있다가, 일정 힘을 가하면, 열접착된 부분이 박리되어 내용물이 섞이는데, 상기 분리 특성을 이지필 특성이라 한다)을 부가하였다. 그 외는 실시예 1과 동일하게 구성하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 구성한 실시예 1 및 2의 경우, 수액 포장재에 대해 요구되는 특성을 만족시키고 있다는 것을 알 수 있다. 특히 비교예와 비교하여, 산소투과도 특성 및 인장 강도 특성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재는 유연성, 투명성 등의 특성을 갖고 있으면서도 수분/기체 차단성도 갖고 있어, 2차 파우치를 사용하지 않고도 단일의 내포장재만으로 수액백을 구성할 수 있어, 재료비, 가공비 등의 비용을 줄일 수 있다. 또한, 인플레이션 방식으로 가공하므로, 두겹으로 접혀 권취되어, 내층에 이물질 혼입 가능성이 없어, 위생적이며 작업이 편리한 이점이 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 즉, 본 발명은 후술하는 특허청구범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있고, 이들은 모두 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위 및 그 균등물에 의해서만 제한을 받는다.
10: 상단층
30: 수분/기체 차단층
50: 내면층

Claims (5)

  1. Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재로서,
    상기 내포장재는 복수 개의 층으로 이루어진 필름으로 구성되고,
    상기 필름은, 내열성 특성을 갖는 폴리프로필렌(polypropylene)계 수지를 이용하여 구성되고 외부로 노출되는 상단층과, 수액백에 담겨지는 약품과 접촉하는 내부 표면층을 구성하고 열봉합성이 우수한 폴리에틸렌(Polyethylene)계 수지 및/또는 폴리프로필렌계 수지와 유연성 특성을 부여하는 Rubber계 수지가 배합되어 구성되는 내면층과, 수분 및 기체를 차단하는 역할을 하며, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 나일론 또는 나노 나일론(Nano Nylon) 수지를 이용하여 구성되는 수분/기체 차단층을 포함하고,
    상기 상단층과 수분/기체 차단층 및 상기 수분/기체 차단층과 내면층은 각각 그 사이에 접착층을 매개로 하여 서로 접합되고,
    상기 내포장재는 그 포장재를 감싸는 2차 파우치 없이 구성되는 것을 특징으로 하는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 상단층은 폴리프로필렌계 수지 외에 Rubber계 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 Rubber계 수지로서 알파올레핀 공중합체 또는 SEBS(Stylene Ethylene/Butadien Stylene)를 사용하는 것을 특징으로 하는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 수분/기체 차단층으로서 나일론을 사용하는 것을 특징으로 하는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 나일론으로서 Nylon6, Nylon6.66 또는 Nylon11을 사용하는 것을 특징으로 하는 Non-PVC계 의료 수액백 파우치용 내포장재.
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