KR20180104704A

KR20180104704A - 멸균용 포장 재료

Info

Publication number: KR20180104704A
Application number: KR1020187024191A
Authority: KR
Inventors: 준이치 구사카베; 마사아키 모리; 세이이치 아마노; 가즈후미 가토
Original assignee: 아사히 가세이 가부시키가이샤
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-09-21
Also published as: EP3421388A4; EP3421388A1; CN108698741B; CN112297550B; CN108698741A; US11117725B2; TWI653142B; EP3421388B1; WO2017146050A1; CN112297550A; US20190071228A1; JP6790061B2; TW201736128A; JPWO2017146050A1; ES2913439T3

Abstract

본 발명은, 포장 재료로서의 가공 적정이 있고, 고온 조건 등의 모든 멸균 처리 방법에 대응하여 형상, 치수의 변화도 적으며, 내부의 멸균 상태를 유지할 수 있는 신규 멸균용 포장 재료를 제공한다.
본 발명에 관련된 멸균용 포장 재료는, 평균 섬유 직경 5∼30 ㎛를 갖는 연속 장섬유로 구성되는 부직포층 (Ⅰ)과, 평균 섬유 직경 0.1∼4 ㎛를 갖는 극세 섬유로 구성되는 부직포층 (Ⅱ)로 이루어지는 적어도 2층 이상의 적층 부직포로 구성된다.

Description

멸균용 포장 재료

본 발명은, 예컨대, 의료 기구의 멸균에 이용되는 멸균용 포장 재료에 관한 것이다.

의료 기구에 관해서는, 감염증 방지를 위해 멸균 처리를 실시하여 사용하는 것이 이미 알려져 있고, 이러한 처리를 실시하는 기구로서, 구체적으로는 존데, 메스, 핀셋, 가위 등을 들 수 있다. 멸균 처리의 방법으로는 고온 고압 증기법이나 에틸렌옥사이드 가스법 등이 이용되고, 처리 방법에 적합한 기구의 포장재가 사용되고 있다. 멸균용 포장 재료에 적합한 섬유질의 시트에는 통기성이 양호할 것, 개공 직경 및 버블 포인트가 미소하고 배리어성이 양호할 것, 히트 시일성이 있을 것, 보풀 형성성이 양호할 것 등이 필요해진다.

일반적으로, 멸균용 포장 재료로는, 펄프계, 폴리에틸렌을 비롯한 합성 섬유를 원료로 한 부직포나 필름이 사용되고 있지만, 최근, 내부가 보이도록 부직포와 투명한 수지 필름 등을 조합하여 주머니 형체가 되도록 접합하여 사용되고 있는 것도 있다.

예컨대, 이하의 특허문헌 1에는, 의료 분야에서 사용되는 섬유질 시트로서 폴리에틸렌 수지를 사용한 플래시 방사법의 부직포가 보고되어 있다. 플래시 방사에서는 실 직경이 균일하지 않고, 평균 섬유 직경은 2 ㎛ 이하의 영역은 제조할 수 없으며, 평량 분산성도 양호하지 않고, 또한, 용제 등을 사용할 필요가 있기 때문에, 안전성의 면에서도 실용적이지 않다.

또한, 이하의 특허문헌 2에는, 펄프계의 멸균지가 보고되고, 멸균지와 합성 수지 필름을 라미네이션함으로써 히트 시일성이 얻어지는 것이 기재되어 있다. 그러나 일반적 멸균 포장재에 펄프계의 종이를 이용한 경우에는, 장섬유계 부직포와 비교하여 섬유 1올 1올이 연속되어 있지 않고 가공 시에 종이 가루가 비산하여, 의료 기구로서 치명적인 문제가 된다. 또한, 알콜, 물 등이 빈번히 사용되는 환경하에서, 펄프계 멸균지는 매우 취약하고 포장 재료로서 부적격이다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 제2014-237478호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 평7-238449호 공보

이상의 종래 기술을 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 포장 재료로서의 가공 적정이 있고, 고온 조건 등의 모든 멸균 처리 방법에 대응하여 형상, 치수의 변화도 적으며, 내부의 멸균 상태를 유지할 수 있는 신규 멸균용 포장 재료를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구하고 실험을 거듭한 결과, 이하에 드는 특정 구조의 부직포를 이용함으로써, 보다 고생산, 고성능인 멸균용 포장 재료가 얻어지는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같은 것이다.

[1] 평균 섬유 직경 5∼30 ㎛를 갖는 연속 장섬유로 구성되는 부직포층 (Ⅰ)과, 평균 섬유 직경 0.1∼4 ㎛를 갖는 극세 섬유로 구성되는 부직포층 (Ⅱ)로 이루어지는 적어도 2층 이상의 적층 부직포로 구성되는 멸균용 포장 재료.

[2] 2층의 상기 부직포층 (Ⅰ) 사이에 상기 부직포층 (Ⅱ)로 이루어지는 중간층이 존재하는 것인, 상기 [1]에 기재된 멸균용 포장 재료.

[3] 상기 부직포층 (Ⅱ)가 멜트 블로운 부직포로 구성되어 있는 것인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 멸균용 포장 재료.

[4] 상기 적층 부직포의 평균 유량 공경이 0.1∼30 ㎛이며, 또한 버블 포인트가 0.5∼50 ㎛인, 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 멸균용 포장 재료.

[5] 상기 적층 부직포의 평량이 8.0∼100 g/m²이며, 또한 두께가 0.03∼0.2 mm인, 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 멸균용 포장 재료.

[6] 걸리(Gurley)형 통기도 시험에서 100 ㎖의 공기가 상기 적층 부직포를 통과하는 시간으로부터 얻어지는 통기도가 1∼100초/100 ㎖인, 상기 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 멸균용 포장 재료.

[7] 상기 적층 부직포의 인장 강도가 10∼300 N/25 mm 폭이며, 또한 찌름 강도가 70∼700 N인, 상기 [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 멸균용 포장 재료.

[8] 상기 적층 부직포가 폴리에스테르로 구성되어 있는 것인, 상기 [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 멸균용 포장 재료.

[9] 상기 적층 부직포의 비표면적이 0.01∼10 m²/g인, 상기 [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 멸균용 포장 재료.

본 발명에 관련된 멸균용 포장 재료는, 특정한 구조를 갖고, 고도로 공경 제어된 적층 부직포를 이용함으로써 증기 멸균 등의 모든 멸균 방법에 대응 가능하며, 안정적인 가공 공정으로 수율이 좋고, 저비용으로 생산할 수 있으며, 또한, 적당한 통기성과 공경을 갖기 때문에 포장재 내부의 멸균 상태를 유지할 수 있는 박테리아 배리어성이 매우 양호하고, 종이 가루 등의 비산도 적고 품질 안정성이 우수하기 때문에 고성능, 고품질이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관하여 상세히 설명한다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료는, 극세 섬유층을 포함하는 적어도 2층 이상의 적층 부직포이다. 극세 섬유층을 포함하는 부직포는, 미소한 공경을 갖고, 섬유 표면의 비표면적이 커지고, 양호한 통기성, 박테리아 배리어성이 높아진다.

부직포층 (Ⅰ)은, 섬유 직경 5∼30 ㎛를 갖는 섬유로 구성되어 있다. 섬유 직경이 30 ㎛ 이하이면, 섬유의 직경이 지나치게 굵지 않고, 균일한 섬유 간 거리를 얻을 수 있기 때문에, 치밀하고 균일한 부직포 적층체를 얻을 수 있고, 부직포층 (Ⅰ)과 부직포층 (Ⅱ)를 서로 접하도록 적층한 경우에, 부직포층 (Ⅱ)를 구성하는 극세 섬유가, 부직포층 (Ⅰ)을 구성하는 섬유 사이에 보다 균일하게 배치된다. 이에 따라, 적층 부직포의 공경은 균일하게 할 수 있고, 최대 공경을 의미하는 버블 포인트는 작아지고, 양호한 박테리아 배리어성을 달성할 수 있다. 경우에 따라서는, 부직포층 (Ⅱ)는 2층 이상으로 해도 좋다. 한편, 부직포층 (Ⅰ)을 구성하는 섬유의 섬유 직경이 5 ㎛ 이상이면, 단사 강도가 강해지고, 적층 부직포가 충분한 인장, 찌름 강도를 달성할 수 있고, 가공성도 안정적이다. 이러한 의미에서, 부직포층 (Ⅰ)을 구성하는 부직포의 섬유 직경은, 바람직하게는 7∼20 ㎛, 보다 바람직하게는 9∼18 ㎛이다.

부직포층 (Ⅱ)는, 섬유 직경 0.1∼4 ㎛를 갖는 극세 섬유로 구성된다. 섬유 직경이 4 ㎛ 이하이면, 섬유 간 거리가 지나치게 커지지 않기 때문에, 미소 공경을 달성할 수 있고, 양호한 박테리아 배리어성을 가질 수 있다. 0.1 ㎛ 미만이면 부직포는, 기재의 공경이 지나치게 작아지고, 통기성이 나빠지는 것을 생각할 수 있다. 4 ㎛를 초과하면 치밀성, 공경 균일성이 낮아지고, 박테리아 배리어성이 현저히 저하된다. 이러한 의미에서 부직포층 (Ⅱ)를 구성하는 부직포의 섬유 직경은, 보다 바람직하게는 0.3∼3 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5∼2.5 ㎛의 범위에 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료를 보다 안정적으로 제조하기 위해서는, 2층의 부직포층 (Ⅰ) 사이에 중간층으로서 부직포층 (Ⅰ)이 존재하는 3층의 적층 부직포가 바람직하다. 적층 부직포의 양면이 부직포층 (Ⅰ)이면, 가공 시에 부직포 표면에 외력이 가해졌을 때에, 보풀 형성, 실 보무라지의 발생을 억제할 수 있고, 또한, 생산 시에는, 표면 보풀 요인의 불량을 억제할 수 있고, 필성을 양호하게 하는 것을 기대할 수 있고, 멸균용 포장 재료로서 양질의 부직포를 얻을 수 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료의 부직포층 (Ⅰ)은, 연속 장섬유 부직포로 구성되어 있다. 장섬유란, 섬유 길이가 15 mm 이상인 것을 말한다. 연속 장섬유는, 단섬유와 비교하여 실이 연속되어 있기 때문에, 단사 강도가 강하고, 결과적으로 포(布) 강도, 생산 공정의 안정화를 달성할 수 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료는, 열가소성 합성 수지에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌술파이드계 수지일 수 있고, 구체적으로는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥산, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 혹은 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체의 폴리올레핀, 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트). 또한, 이들 수지를 주체로 하는 공중합체 또는 혼합물도 바람직하다. 특히, 융점이 140℃ 이상인 수지로 구성된 부직포를 이용함으로써, 증기 멸균 등의 고온 조건을 요하는 멸균 처리에도 대응할 수 있다. 보다 바람직하게는, 폴리에스테르계, 혹은 폴리프로필렌의 폴리머이다. 이들 수지를 이용한 경우는, 특히 내열성이 높고, 병원 내에서 빈번히 사용되고 있는 고압 증기 멸균 처리에서는, 종래보다 고온 처리가 가능하기 때문에, 처리 시간을 경감할 수 있고, 효율적인 멸균 처리가 가능해진다. 그 경우, 극세 섬유로 구성되는 치밀한 구멍 구조를 유지할 수 있고, 멸균 처리 후에도 효과적으로 박테리아의 침입을 막는 것이 가능하다.

각 부직포층의 제조방법은 한정되지 않는다. 부직포층 (Ⅰ)의 제법은, 바람직하게는 스펀 본드법, 건식법, 습식법 등일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 생산성이 좋은 점에서 스펀 본드법이다. 부직포층 (Ⅱ)의 제법은, 바람직하게는 극세 섬유를 이용한 건식법, 습식법 등의 제법, 또는 일렉트로스피닝법, 멜트 블로운법 등일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 극세 부직포를 용이하게 치밀히 형성할 수 있는 점에서, 멜트 블로운법이다.

부직포층 (Ⅰ)과 부직포층 (Ⅱ)의 적층·일체화 방법은 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 열적 접합으로는, 캘린더에 의한 가공, 및 고온의 열풍에 의한 일체화(에어스루 방식), 화학적 접합으로는, 폴리아크릴레이트 또는 폴리우레탄 수지 등의 에멀전된 것을 도포하는 방법 등을 들 수 있다. 특히, 열적 접합은, 부직포의 인장, 찌름의 강도와 굽힘 유연성을 유지할 수 있고, 바인더를 이용하는 일 없이, 복수의 부직포층을 형성할 수 있고, 불순물의 혼입이 거절되는 의료용 포장 재료로서 매우 바람직하다. 특히 바람직한 열적 접합 방법은, 캘린더에 의한 가공이다. 캘린더 가공은, 엠보스나 배 표면 모양과 같은 요철이 있는 금속 롤, 또한, 평활성을 갖는 플래트 롤을 이용한 열 롤로 압착시키는 방법이다. 표면 요철성이 있는 롤의 표면 무늬는, 섬유끼리를 결합할 수 있는 것이면 특별히 한정하지 않는다. 이 공정에 의해 이지-필성을 기여시킬 수도 있다. 열접착 공정은, 열가소성 수지(바람직하게는, 열가소성 수지 장섬유)의 융점보다 50∼120℃ 낮은 온도에서 선압 100∼1000 N/cm로 행할 수 있다. 열접착 공정에 있어서의 선압이 100 N/cm 미만이면, 충분한 강도를 발현하는 것은 어렵다. 또한, 1000 N/cm를 초과하면, 겉보기 밀도가 커지고 평균 유량 공경이 지나치게 작아져 버리고, 필요한 통기성이 손상되어 버리는 경우가 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료의 평균 유량 공경은 0.1∼30 ㎛인 것이 바람직하다. 0.1 ㎛ 미만에서는, 섬유 간극이 지나치게 좁기 때문에, 통기도가 저하되고, 멸균 처리가 포장 재료 내부까지 침투하지 않아 적합하지 않다. 30 ㎛를 초과하면, 섬유 간 거리가 지나치게 커져, 박테리아 배리어성이 저하되고, 세균류의 침입을 허용해 버려, 멸균 상태의 유지가 곤란하다. 이러한 의미에서도 보다 바람직하게는 0.3∼20 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5∼15 ㎛의 범위에 있다.

버블 포인트도 동일한 생각이지만 버블 포인트는 평균 유량 공경에 가까운 수치일수록 공경 균일성이 있다. 0.5∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0∼40 ㎛, 더욱 바람직하게는 3.0∼50 ㎛의 범위에 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료의 평량은 8.0∼100 g/m²의 범위인 것이 바람직하다. 8 g/m² 미만이면, 인장, 찌름의 강도가 부족하여 포장 재료로서 가공하는 것이 곤란하고, 생산성 등에서 부적합하다. 이러한 의미에서 보다 바람직하게는 10∼90 g/m², 더욱 바람직하게는 15∼80 g/m²의 범위에 있다. 두께는, 0.03∼1.0 mm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 0.03 mm 미만에서는 적층체의 밀도가 상승하고 통기성이 저하되어 버린다. 1.0 mm를 초과하면, 부직포층 사이의 박리 강도가 저하되고, 적층체를 유지하는 것이 곤란해진다. 이러한 의미에서 보다 바람직하게는 0.05∼0.20 mm, 더욱 바람직하게는 0.08∼0.15의 범위에 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료의 통기도는, 걸리형 통기도 시험에서 100 ㎖의 공기 적층 부직포를 통과하는 시간이 1∼100초/100 ㎖인 것이 바람직하다. 1초 미만이면, 미소 평균 유량 공경이 얻어져 있지 않고, 박테리아 배리어성이 낮고, 멸균 포장재로서 바람직하지 않다. 100초/100 ㎖를 초과하면 가스의 통기성이 나쁘고, 멸균 포장재로서 기능하지 않는다. 이러한 의미에서, 상기 통기도는 보다 바람직하게는 1.0∼80초/100 ㎖, 더욱 바람직하게는 1.5∼70초/100 ㎖의 범위에 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료의 인장 강도는 10∼300 N/25 mm 폭인 것이 바람직하다. 10 N/25 mm 폭 미만이면 생산 공정에 있어서, 가공 공정상의 장력에 견딜 수 없고, 포장 재료로 했을 때에도 용이하게 변형이 일어나 버리고, 멸균 포장재로서 기능하지 않는다. 300 N/25 mm 폭을 초과하면 멸균 포장재의 텐션이 지나치게 있어 핸들링성이 나쁘고, 멸균 포장재로서 기능하지 않는다. 이러한 의미에서 보다 바람직하게는 10∼280 N/25 mm 폭, 더욱 바람직하게는 15∼260 N/25 mm 폭의 범위에 있다. 찌름 강도에 관해서도 동일한 것을 말할 수 있고, 70∼700 N의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼650 N, 더욱 바람직하게는 20∼600 N의 범위에 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료의 비표면적은, 0.01∼10 m²/g인 것이 바람직하다. 박테리아가 부직포에 의해 포집되는 메커니즘으로는, 섬유 간극이나 공경과 같은 물리적 포집과 정전기나 분자간력과 같은 흡착 포집을 생각할 수 있다. 섬유 표면을 효과적으로 이용한 포집 방법은 후자이다. 이 경우, 높은 통기성을 유지한 채로, 포장재 내부에 진입해 오는 박테리아를 효과적으로 포집하는 것이 가능해지고, 높은 멸균 효율과 박테리아 배리어성의 양립이 가능해진다. 비표면적이 0.01 m²/g 미만이면, 흡착 면적이 작고 박테리아 배리어성이 낮아져, 포장재 내부로의 박테리아 진입을 허용한다. 한편, 10 m²/g을 초과하면, 현실적으로 통기도가 극도로 낮은 부직포가 되고, 멸균 효율과 배리어성의 양립이 어려워지기 때문에, 비표면적은, 0.05∼9 m²/g의 범위가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.10∼8 m²/g의 범위에 있다.

상기한 비표면적 범위에 있는 부직포의 제조방법은 한정되지 않는다. 섬유 계면의 면적을 늘리는 것이 목적이기 때문에, 예컨대, 구성되는 섬유의 섬유 직경을 적절하게 조정함으로써 비표면적의 컨트롤이 가능하다. 다만, 멜트 블로운 등의 장섬유계 용융 방사에서는, 통상 노즐로부터 토출된 직후, 보다 근접하는 섬유가 접촉하여 융착되어 버리고, 외관상 여러 올로 이루어지는 섬유 다발이 발생하는 경우가 많고, 비표면적을 얻기 어렵기 때문에, 폴리머의 토출, 냉각, 포집에 관한 각종 조건(토출량, 온도, 풍량, 풍향 등)을 적절하게 조정함으로써, 고비표면적인 부직포를 제작할 수 있다. 또한, 적층·일체화할 때에, 예컨대, 캘린더 가공 등으로 열량, 압력을 지나치게 가하면, 섬유 융착을 유발하고, 비표면적이 저하되어 버리기 때문에, 열량, 압력을 적절하게 조정하여, 설계 시의 섬유 형상을 유지한 상태에서 일체화시키는 것이 중요하다.

멸균용 포장 재료는, 일반적으로, 부직포와 같은 통기성만으로 멸균용 포장 재료로 하는 것, 또는 통기성 기재와 투명한 필름 등의 비통기성 기재를 조합하여 사용하는 것이 있고, 그러기 위해 기재에는 히트 시일성이 요구되는 경우가 있다. 본 실시형태의 적층 부직포는, 열가소성 수지로 구성되어 있고, 히트 시일성을 얻는 것은 용이하다. 특히, 융점이 낮은 수지 재료 등을 편면에 채용함으로써, 우수한 히트 시일 강도가 발현된다. 히트 시일성을 갖고 있으면 적층 부직포를 이용하여 멸균 포장재뿐만 아니라, 수술용 가운 등을 봉제할 때에 열압착 봉제를 채용할 수도 있다.

본 실시형태의 멸균용 포장 재료는, 발수·발알콜 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 발수·발알콜 처리의 방법은 한정되지 않는다. 예컨대, 발수성을 갖는 재료를 도공하는 코팅 방법이나, 발수·발알콜성을 갖는 가스 등에 의해 섬유 표면을 활성화시켜, 표면 처리를 실시하는 가스 처리 방법을 이용해도 좋다. 발수·발알콜성을 갖는 재료, 혹은 가스의 종류로는 한정되지 않지만, 불소계, 실리콘계 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

(1) 극세 섬유의 평균 섬유 직경(㎛)의 측정

부직포를 10 cm×10 cm로 커트하고, 상하 60℃의 철판에 0.30 MPa의 압력으로 90초간 프레스한 후, 부직포를 백금으로 증착했다. SEM 장치(JSM-6510 니혼 덴시 주식회사 제조)를 이용하여, 가속도 전압 15 kV, 워킹 디스턴스 21 mm의 조건에서 촬영했다. 촬영 배율은, 평균 섬유 직경이 0.5 ㎛ 미만인 실은 10000배, 평균 섬유 직경이 0.5 이상 1.5 ㎛ 미만인 실은 6000배, 1.5 ㎛ 이상인 실은 4000배로 했다. 각각의 촬영 배율에서의 촬영 시야는, 10000배에서는 12.7 ㎛×9.3 ㎛, 6000배에서는 21.1 ㎛×15.9 ㎛, 4000배에서는 31.7 ㎛×23.9 ㎛로 했다. 랜덤으로 섬유 100올 이상을 촬영하고, 모든 섬유 직경을 촬영했다. 다만, 실 길이 방향에서 융착되어 있는 섬유끼리는 측장 대상으로부터 제외했다. 이하의 식:

Dw = ΣWi·Di = Σ(NiDi²)/(Ni·Di)

{식 중, Wi = 섬유 직경 Di의 중량분율 = Ni·Di/Σ Ni·Di이다}

에 의해 구한 중량 평균 섬유 직경(Dw)을, 평균 섬유 직경으로 했다.

(2) 평량(g/m²)

JIS L-1906에 규정된 방법에 따라, 세로 20 cm×가로 25 cm의 시험편을 시료의 폭 방향 1 m당 3개소, 총 1 m×1 m당 9개소 채취하고 질량을 측정하여, 그 평균치를 단위 면적당 질량으로 환산하여 구했다.

(3) 두께(㎛)의 측정

JIS L-1906에 규정된 방법에 따라, 폭 1 m 당 10개소의 두께를 측정하고, 그 평균치를 구했다.

(4) 겉보기 밀도(g/cm³)의 측정

상기 (2)에서 측정한 평량(g/m²), 상기 (3)에서 측정한 두께(㎛)를 이용하여, 이하의 식:

겉보기 밀도 = (평량)/(두께)

에 의해 산출했다.

(5) 공극률(％)의 측정

상기 (4)에서 계산한 겉보기 밀도(g/cm³)를 이용하여, 이하의 식:

공극률 = {1-(겉보기 밀도)/(수지 밀도}}/100

으로부터 산출했다.

(6) 부직포의 평균 공경의 측정

측정 장치로서, PMI사 제조의 팜 포로미터(형식: CFP-1200AEX)를 이용했다. 본 측정 장치는, 부직포를 시료로 하여, 미리 표면 장력이 알려진 침액에 부직포를 침지하고, 부직포의 모든 세공을 침액의 막으로 덮은 상태로부터 부직포에 압력을 가하여, 침액의 액막이 파괴되는 압력과 침액의 표면 장력으로부터 계산되는 세공의 공경을 측정하는 것이다. 침액으로서 PMI사 제조의 실위크를 이용하고, 부직포를 침액에 침지하여 충분히 탈기한 후, 하기의 식:

d = C·r/P

{식 중, d(단위: ㎛)는 필터의 공경이고, r(단위: N/m)은 침액의 표면 장력이고, P(단위: Pa)는 그 공경의 액막이 파괴되는 압력이고, C는 침액의 습윤 장력, 접촉각 등에 의해 정해지는 상수를 이용하여 공경을 구했다.

침액에 침지한 필터에 가하는 압력(P)을 저압으로부터 고압으로 연속적으로 변화시켰을 때의 유량(습윤 유량, 단위 L/min)을 측정했다. 이 측정 방법에서는, 어느 압력(P)에 있어서의 습윤 유량을, 동 압력에서의 건조 유량으로 나눈 값을 누적 필터 유량(단위 ％)이라고 한다. 누적 필터 유량이 50％가 되는 압력으로 파괴되는 액막의 유량을 평균 유량 공경으로 했다. 또한, 초기의 압력은 가장 큰 세공의 액막이라도 파괴되지 않기 때문에, 유량은 0이다. 압력을 올려 가면, 가장 큰 세공의 액막이 파괴되고, 유량이 발생한다. 이 세공 직경을 버블 포인트라고 한다.

(7) 비표면적

장치 형식: Gemini2360 주식회사 시마즈 제작소 제조를 이용했다.

부직포를 원통상으로 둥글려 비표면적 측정용 셀에 채웠다. 이 때에 투입하는 샘플 중량은 0.20∼0.60 g 정도가 바람직하다. 샘플을 투입한 셀을 60℃의 조건하에서 30분간 건조한 후에, 10분간 냉각을 행했다. 그 후, 상기한 비표면적 측정 장치에 셀을 세트하고, 샘플 표면에 대한 질소 가스 흡착에 의해, 하기 BET의 하기 식:

P/(V(P0-P)) = 1/(Vm×C)+((C-1)/(Vm×C))(P/P0)

{식 중, P0: 포화 수증기압(Pa), Vm: 단분자층 흡착량(mg/g), C: 흡착열 등에 관한 파라미터 (-)<0이고 본 관계식은, 특히 P/P0 = 0.05∼0.35의 범위에서 잘 성립한다}

을 적용하여, 비표면적값을 구했다. BET 식이란, 일정 온도에서 흡착 평형 상태일 때, 흡착 평형압(P)과, 그 압력에서의 흡착량(V)의 관계를 나타낸 식이다.

(8) 인장 장력(N/25 mm)의 측정

JIS 8113에 규정된 방법에 따라, 부직포의 각 단부 10 cm를 제외하고, 폭 25 mm×길이 200 mm의 시험편을 그립구 사이의 거리가 100 mm가 되도록 고정하고, 크로스헤드 스피드를 20 mm/분으로 측정을 행한다. 부직포의 폭 방향 1 m에 관하여 각각 5개소 채취했다. 시험편이 파단될 때까지 하중을 가하고, 기계 방향(MD) 및 폭 방향(CD)의 시험편의 최대 하중 시의 강도의 평균치를 구했다.

(9) 걸리 통기도(초/100 ㎖)

걸리식 덴소미터(주식회사 야스다 세이키 제작소 제조, "B" 타입)를 이용하여 100 ㎖의 공기의 투과 시간(단위; s/100 ㎖)의 측정을 실온에서 행한다. 하나의 부직포 샘플에 대하여 여러 상이한 위치에 관하여 5점의 측정을 행하고, 그 평균치를 통기도로 했다.

(10) 찌름 강도(N)

탁상형 정밀 만능기(시마즈 제작소사 제조의 AGS-1000D 형에, 직경 φ25 mm, 선단의 반경 12.5 mm의 바늘을 장착하고, 온도 23±2℃, 바늘의 이동 속도 50 mm/분으로 찌름 시험을 행했다. 하나의 부직포 샘플에 대하여 여러 상이한 위치에 관하여 5점의 측정을 행하고, 그 평균치를 통기도로 했다.

(11) 히트 시일성

적절한 온도에서 히트 시일했을 때의 히트 시일 강력은, JIS L 1086에 준하여, 이하의 방법에 의해 측정했다. 길이 10 cm, 폭 3 cm의 시료편을 2장 중첩하고, 단부로부터 2 cm의 부분을 시료편의 폭 방향에 평행으로 히트 시일한 것 5개를 시료로서 준비한다. 히트 시일은 폴리테트라플루오로에틸렌으로 코트된 상하 한쌍의 압접 바(폭 1 cm, 길이 30 cm)를 갖는 열 프레스기로 면압 98 N/cm², 1초간 히트 시일한다. 계속해서 탁상형 정밀 만능기(시마즈 제작소사 제조의 AGS-1000D 형)를 이용하여, 그립 간격 7 cm로 척 사이에 접착부가 중앙이 되도록 샘플을 세트하고 인장 속도 10 cm/분으로 하여 박리시키고, 박리할 때에 나타내는 극대치가 큰 것부터 3개, 극소치가 작은 것부터 3개 취하여, 합계 6개의 평균치를 히트 시일성으로 했다.

(12) 필성

실시예 1∼14에서 얻어진 포장 재료에 시트(T 다이법에 의한 무연신 폴리프로필렌)를 적절한 방법으로 접합하고, 고압 증기 멸균 처리 후에 시트를 멸균지로부터 박리한 필성을 박리 후에 시트에 전이한 보풀의 양을 육안 판정에 의해 판단했다. 비교예 4, 5의 고압 증기 멸균 처리 후의 필성을 ◎로 하고, 뒤떨어지는 것을 ○, 더욱 뒤떨어지는 것은 ×로 하여 2단계로 평가했다.

(13) 내수압

실시예 1∼14에서 얻어진 포장 재료의 양 단부 10 cm를 제외하고, CD 방향으로 5등분, MD 방향으로 3등분하여 계 15점에 관하여 가로세로 20 cm의 시험편을 샘플링하고, JIS L 1092에 준하여 측정하고, 그 측정치의 평균치로부터 내수압을 산출했다.

(14) 열수축률

샘플을 길이 300 mm, 폭 210 mm의 시료에 80 mm×80 mm의 정방형의 표시를 하고, 치수를 측장한다. 정방형의 표시를 한 시료를 온도 125℃로 설정된 건열기 내에 15분간 체류시켜, 정방형의 치수를 측장하고, 건열기에 넣기 전과 비교하여 수축률을 산출한다.

(15) 세포 특성 평가

디스포저블 의료 용구 포장 재료 자주 규격 차균성(遮菌性) 시험법에 준하여 행한다. 건조 미분토는, 강가 등의 모래 형상이 아닌 흙을 취하고, 열, 일광을 피하여 자연 건조한 후, 막자사발에 의해 미분말로 한다. 여과 측정을 행하고, 환경균군을 10⁴개/g 이상 포함하는 것을 이용한다. 직경 9 cm의 얇은 샬레를 수납할 수 있는 크기를 가진 3방 시일한 멸균 포장재를 6개 제작하고, 미리 살균한다. 살균 방법은, 멸균 처리에 의해 주머니의 변질이 생기지 않는 방법을 채용한다. 통상법에 의해 작성한 한천 평판 배지의 덮개를 열고, 넣어서 시일한다. 3방 시일재의 3개를 시료로 하고, 나머지 3개를 대조 시료로 한다. 대조 시험에는 24 게이지 바늘(외경 0.54∼0.58 mm)로 각각 3개소 구멍을 뚫는다. 균을 포함한 건조 미분토 약 10 g을 감압 데시케이터의 바닥에 넣고, 샬레에 들어간 시료 및 대조 시료 각각 3개의 데시케이터 중에 넣어 560 mmHg의 진공도(대기압보다 -200 mmHg)로 하고, 약 3분간 유지한 후, 코크를 급격히 완전 개방하여 공기를 도입하고, 미분토를 충분히 날아오르게 하고, 대기압으로 되돌린다. 그 후, 시료 및 대조 시료를 데시케이터로부터 꺼내고, 37도 48시간 배양했을 때, 대조물 시료 중에 가시적 콜로니가 확인되고 시료 중에 가시적 콜로니가 확인되는지 확인한다. 확인되지 않은 경우를 ○, 확인된 경우를 ×로 하여, 2단계로 판단했다.

(16) 대기 분진 포집 효율

측정 면적 78.5 cm²(직경 10 cm), 풍속 23.0 L/min으로 하여, 측정기를 통과하기 전후의 대기를 포집하고, 포집 대기 중의 1 ㎛의 입자(진애)를 파티클 카운터(리온 제조)로 측정하고, 하기 식에 의해 구했다.

대기 분진 포집 효율(％) = [1-(하류 입자수/상류 입자수)]×100

[실시예 1∼7]

폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET) 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 300℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서 형성했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PET 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시켰다. 또한 그 MB 부직포 상에 동일한 SB 부직포를 내뿜음으로써 SB-MB-SB 적층 부직포를 제작했다. 그 후 얻어진 웨브를 캘린더 가공하여 멸균용 포장 재료를 얻었다.

[실시예 8]

PET 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 300℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서 형성했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PET 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시킴으로써 SB-MB 적층 부직포를 제작했다. 그 후 얻어진 웨브를 캘린더 가공하여 멸균용 포장 재료를 얻었다.

[실시예 9∼12]

폴리프로필렌(이하, PP) 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 230℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서 형성했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PP 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시켰다. 또한 그 MB 부직포 상에 동일한 SB 부직포를 내뿜음으로써 SB-MB-SB 적층 부직포를 제작했다. 그 후 얻어진 웨브를 캘린더 가공하여 멸균용 포장 재료를 얻었다.

[실시예 13]

PET 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 300℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서 형성했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PET 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시켰다. 또한 그 MB 부직포 상에 동일한 SB 부직포를 내뿜음으로써 SB-MB-SB 적층 부직포를 제작했다. 그 후 얻어진 웨브를 캘린더 가공하고, 적절한 방법으로, 불소계의 발수제를 도포하는 발수 가공 처리를 행했다.

[실시예 14]

PET 수지와 CO-PET 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 300℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서, 2성분 섬유의 부직포를 제작했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PET 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시켰다. 또한 그 MB 부직포 상에 동일한 SB 부직포를 내뿜음으로써 SB-MB-SB 적층 부직포를 제작했다. 그 후 얻어진 웨브를 캘린더 가공하여 멸균용 포장 재료를 얻었다.

[실시예 15∼22]

실시예 1∼7과 동일하게, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET) 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 300℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서 형성했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PET 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시켰다. 또한 그 MB 부직포 상에 동일한 SB 부직포를 내뿜음으로써 SB-MB-SB 적층 부직포를 제작했다. 토출시킬 때의 토출, 냉각, 포집에 관한 각종 조건은 융착을 억제시키는 관점에서 각각 설정했다. 또한, 그 후 얻어진 웨브를 섬유 형상을 유지하는 관점에서, 롤 경도를 최적화시킨 캘린더 롤로, 적절한 조건에서 캘린더 가공을 행하여, 멸균용 포장 재료를 얻었다.

[실시예 23]

실시예 1∼7과 동일하게, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PP) 수지를 이용하고, 스펀 본드법에 의해, 방사 온도 230℃에서 필라멘트의 장섬유군을, 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 4500 m/분으로 방사하고, 코로나 대전으로 3 μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웨브를 포집 네트 상에서 형성했다. 상기에서 제작한 SB 부직포 상에 이하의 MB 법에 의해 웨브를 내뿜었다. 섬유 소재로서 PET 수지를 이용하고, 방사구 노즐 직경 0.30 mm의 방사구 노즐로부터, 압출기로 용융된 PET 수지를 압출했다. 압출기에 있어서의 PP 수지의 용융 온도, 방사 가스 온도, 용융 수지의 단구멍 토출량 등을 적절하게 선택하고, 열가소성 수지를 견인 세화시켰다. 또한 그 MB 부직포 상에 동일한 SB 부직포를 내뿜음으로써 SB-MB-SB 적층 부직포를 제작했다. 토출시킬 때의 토출, 냉각, 포집에 관한 각종 조건은 융착을 억제시키는 관점에서 각각 설정했다. 또한, 그 후 얻어진 웨브를 섬유 형상을 유지하는 관점에서, 롤 경도를 최적화시킨 캘린더 롤로, 적절한 조건에서 캘린더 가공을 행하여, 멸균용 포장 재료를 얻었다.

[비교예 1]

PET 수지로 구성된 SB 법에 의해 부직포(실 직경 16 ㎛, 평량 25 g/m²)를 네트 상에 내뿜고, 플래트 롤로 선압 260 N/cm, 온도 190℃ 열접착한 후, 캘린더 롤로, 선압 294 N/cm, 온도 245℃에서 가공하여 적층 부직포를 얻었다.

[비교예 2]

PET 수지로 구성된 MB 부직포(실 직경 2 ㎛, 평량 25 g/m²)를 네트 상에 내뿜고, 플래트 롤로 선압 260 N/cm, 온도 120℃ 열접착한 후, 캘린더 롤로, 선압 340 N/cm, 온도 40℃에서 가공하여 적층 부직포를 얻었다.

[비교예 3]

PET 수지로 구성된 MB 부직포(실 직경 1.0 ㎛, 평량 25 g/m²)를 네트 상에 내뿜고, 캘린더 롤로, 선압 340 N/cm, 온도 40℃에서 가공하여 적층 부직포를 얻었다.

[비교예 4]

일반적으로 사용되고 있는 폴리에틸렌 플래시 스펀법으로 제작한 부직포의 멸균 포장재(실 직경 5 ㎛, 평량 75 g/m²)

[비교예 5]

일반적으로 사용되고 있는 폴리에틸렌 플래시 스펀법으로 제작한 부직포의 멸균 포장재(실 직경 4 ㎛, 평량 63 g/m²)

[비교예 6]

일반적으로 사용되고 있는 펄프 단섬유의 멸균지(실 직경 4 ㎛, 평량 63 g/m²)

실시예 1∼23, 비교예 1∼6의 부직포 구조, 및 얻어진 부직포의 각종 특징을 이하의 표 1∼4에 나타낸다.

본 발명에 따른 적층 부직포는, 존데, 메스, 핀셋, 가위 등의 감염증 방지를 목적으로, 의료 분야에 있어서 멸균용 포장 재료로서 적합하게 이용 가능하다.

Claims

평균 섬유 직경 5∼30 ㎛를 갖는 연속 장섬유로 구성되는 부직포층 (Ⅰ)과, 평균 섬유 직경 0.1∼4 ㎛를 갖는 극세 섬유로 구성되는 부직포층 (Ⅱ)로 이루어지는 적어도 2층 이상의 적층 부직포로 구성되는 멸균용 포장 재료.
제1항에 있어서, 2층의 상기 부직포층 (Ⅰ) 사이에 상기 부직포층 (Ⅱ)로 이루어지는 중간층이 존재하는 것인 멸균용 포장 재료.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부직포층 (Ⅱ)가 멜트 블로운 부직포로 구성되어 있는 것인 멸균용 포장 재료.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 부직포의 평균 유량 공경이 0.1∼30 ㎛이며, 또한 버블 포인트가 0.5∼50 ㎛인, 멸균용 포장 재료.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 부직포의 평량이 8.0∼100 g/m²이며, 또한 두께가 0.03∼0.2 mm인, 멸균용 포장 재료.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 걸리(Gurley)형 통기도 시험에서 100 ㎖의 공기가 상기 적층 부직포를 통과하는 시간으로부터 얻어지는 통기도가 1∼100초/100 ㎖인, 멸균용 포장 재료.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 부직포의 인장 강도가 10∼300 N/25 mm 폭이며, 또한 찌름 강도가 70∼700 N인, 멸균용 포장 재료.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 부직포가 폴리에스테르로 구성되어 있는 것인 멸균용 포장 재료.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 부직포의 비표면적이 0.01∼10 m²/g인, 멸균용 포장 재료.