JPH07164604A

JPH07164604A - 医療容器用基材

Info

Publication number: JPH07164604A
Application number: JP5279461A
Authority: JP
Inventors: Osami Shinonome; 修身東雲; Kazunobu Sugiyama; 和伸杉山; Yasushi Nakamura; 靖中村; Shoji Ochiai; 庄司落合
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】【構成】血液、医薬液等の液体を保存する容器やチュー
ブ用の基材であって、結晶性ポリプロピレン又はこれを
主成分とする結晶性コポリマーからなる層を最外層、ポ
リプロピレン系もしくはポリブテン系アモルファスポリ
マーを重合体組成物として含有する層を中間層、低密度
ポリエチレンからなる層を最内層とする多層体から構成
される。【効果】この素材は医療容器用基材として用いると耐熱
性、透明性、柔軟性、耐熱性及び製袋性に優れ、熱シー
ル性、成形性も良好である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液、医薬液等医療分野
において扱われる液体を保存する容器、搬送するチュー
ブ（連結管）等に適した医療容器用基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】採血、輸血、輸液等の医療分野において
用いられる容器やチューブの材料には安全性・衛生性の
他種々の性能が要求され、なかでも柔軟性、透明性、耐
熱性及びこれらのバランスは重視される項目である。

【０００３】上記用途のポリマー素材としては従来から
軟質ポリ塩化ビニル及びエチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー、低密度ポリエチレンの如きポリエチレン系ポリマー
が代表例であるが、軟質ポリ塩化ビニルでは可塑剤の溶
出、着色、廃棄処理などにおいて問題を生じることがあ
る。

【０００４】ポリエチレン系の場合は柔軟性、透明性と
耐熱性とのバランスに欠け、低密度品は柔軟性、透明性
が比較的よいが必然的に軟化点が低くなるので耐熱性が
低下し、通常１００〜１３０℃で行われる高圧蒸気滅菌
に耐えられず、ブロッキング、失透（白化）、アバタ状
のムラの発生、変形などを生じやすい。耐熱性を上げる
方法として化学架橋、放射線架橋等があるが、製造工程
の複雑化は免れ得ない。

【０００５】また、結晶性ポリプロピレンも医療用容器
に広く使われているポリマーであり、その良好な耐熱性
はポリエチレンに比してはるかに有利であるが、高剛性
であり（柔軟性に乏しい）、また融点が高いため熱シー
ルしにくく、製袋性に難がある。結晶性ポリプロピレン
を柔軟化するにはスチレン系エラストマーやアモルファ
スポリプロピレン（アタクチックポリプロピレン）をブ
レンドするのが良いとされ、特にアモルファスポリプロ
ピレンと結晶性ポリプロピレンとのブレンド物からなる
層を結晶性ポリプロピレンの層で挟んだサンドウィッチ
型構造の多層体（多層シート）は該ブレンド物の粘着性
（ブロッキング性）を抑えつつ柔軟なシートを得る手段
として有効である（例えば特開平５−７７３７１号に提
案されている）。

【０００６】しかしながら、このような構造ではやはり
結晶性ポリプロピレンがシール層を形成し、かつ、柔軟
で流動しやすいブレンド物を中間層に持つため熱シール
しにくい問題はさらに顕著である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは従来技術
の持つ上述の如き諸問題が解決された医療容器用基材を
提供すべく、アモルファスポリオレフィン適用の多層体
におけるシール性改良に焦点をあてて検討した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、結晶性
ポリプロピレン又はこれを主成分とする結晶性コポリマ
ーからなる層（Ａ）、ポリプロピレン系もしくはポリブ
テン系アモルファスポリマーを重合体組成物として含有
する層（Ｂ）及び低密度ポリエチレンからなる層（Ｃ）
によって形成された多層体であって、（Ａ）、（Ｂ）及
び（Ｃ）がそれぞれ最外層、中間層及び最内層に存在す
ることを特徴とする医療容器用基材であり、このような
構成とすることによって、透明性、柔軟性及び耐熱性が
維持されつつシール性の優れた医療容器用基材となる。

【０００９】即ち、最内層（容器の内壁層）は高圧蒸気
滅菌時に直接蒸気に触れないので比較的耐熱性の低いポ
リエチレンであっても滅菌に耐えることができ、最外層
（容器の外壁層）のポリプロピレンの耐熱性、中間層の
アモルファスポリオレフィン含有層の透明性、柔軟性に
よって、透明性、柔軟性及び耐熱性のバランスに優れ、
しかも低密度ポリエチレンがシール層であるので良好な
加工性を持つ基材となるのである。

【００１０】本発明において（Ａ）を構成する結晶性ポ
リプロピレン又はこれを主成分とする結晶性コポリマー
（以下、ポリプロピレン系結晶性ポリマーと称す）は通
常の立体規則性構造のポリプロピレン即ちアイソタクチ
ックもしくはシンジオタクチックタイプのポリマーであ
る。

【００１１】これらは適宜選択されるが、透明性や柔軟
性という点でコポリマー特にランダムコポリマーが有利
である。コモノマーとしてはエチレン、ブテン−１、ペ
ンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−
１、ドデセン−１、４−メチルペンテン−１など炭素原
子数２〜１２のα−オレフィン量が良く、コモノマー量
３〜４０モル％程度、より好ましくは５〜３０モル％程
度が適当である。

【００１２】特に好ましいポリプロピレン系結晶性ポリ
マーは曲げ弾性率（ＪＩＳＫ７２０３）が９，０００ｋ
ｇ／ｃｍ² 以下でビカット軟化点（ＪＩＳＫ７２０６）
が１００℃以上のものであり、柔軟性、透明性及び耐熱
性のバランスの点から好適である。

【００１３】そしてポリプロピレン系結晶性ポリマーは
成形性、成形物の力学的性質などを考慮すると、温度２
３０℃、荷重２，１６０ｇにおけるＭＦＲ（メルトフロ
ーレイト）が０．３〜２０より好ましくは０．５〜１０
であるのがよい。

【００１４】次に、（Ｂ）の一部を構成するポリマーの
うちポリプロピレン系アモルファスポリマー（以下、Ａ
ＰＰと称す）は非晶性のアタクチックポリプロピレン又
はこれを主成分とするポリマーであり、（Ａ）で述べた
ポリプロピレン系結晶性ポリマーの製造工程で副生する
他、ラジカル重合等で製造され得る。

【００１５】コポリマーの場合は（Ａ）におけると同様
のコモノマーが用いられる。本発明で用いられるＡＰＰ
の性質としては１９０℃における溶融粘度が３００〜１
００，０００ＣＰＳ、より好ましくは５００〜８０，０
００ＣＰＳであり、環球法で測定した軟化点が１００〜
１６０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃であること
がよい。

【００１６】また、（Ｂ）の一部を構成するポリマーの
うちポリブテン系アモルファスポリマー（以下、ＡＰＢ
と称す）とはブテン−１及び／又はイソブチレンを主成
分とする無定形ポリブテン系ポリマーを意味し、通常公
知の方法で得られる。

【００１７】これらのうちで特に好ましいのは、イソブ
チレンを主成分とし、ブテン−１を５〜３０％程度コモ
ノマーとして含むポリマーである。

【００１８】そして、成形性、基材の力学的性質などか
ら、ＡＰＢは１００℃における動粘度が２，０００〜２
０，０００ｃｓｔ、より好ましくは２，５００〜１０，
０００ｃｓｔ程度であって、流動点が１０〜５０℃、よ
り好ましくは１５〜４５℃程度のものが適当である。

【００１９】（Ｂ）は上記ＡＰＰもしくはＡＰＢを含む
重合体組成物層である。即ち、ＡＰＰやＡＰＢの成形
性、シート形成能は実用性において問題があり、「他の
ポリマー」との重合体組成物の形で使う必要が生じる。
「他のポリマー」としては、前述したポリプロピレン系
結晶性ポリマーがＡＰＰやＡＰＢとの相溶性に優れるの
でよい。アイソタクチックポリブテン−１も結晶性でか
つＡＰＰやＡＰＢとの相溶性が良い点で使用可能であ
る。

【００２０】そして、ＡＰＰもしくはＡＰＢと「他のポ
リマー」（ポリプロピレン系結晶性ポリマーやアイソタ
クチックポリブテン−１）との重合体組成物は柔軟性、
成形性、シート形成能、力学的性質などの点からＡＰＰ
もしくはＡＰＢが重合体組成物中の１０〜８０重量％、
より好ましくは１５〜７０重量％を占めるのがよい。

【００２１】次に、（Ｃ）を構成する低密度ポリエチレ
ン（以下、ＬＤＰＥと称す）としてはいわゆる線状低密
度ポリエチレン（以下、ＬＬＤＰＥと称す）が好まし
い。高圧法ＬＤＰＥに較べて、透明性、柔軟性、耐熱性
などのバランスにおいて優れるからである。

【００２２】ＬＬＤＰＥは周知の如く、エチレンに少量
の（好ましくは１〜１０モル％、より好ましくは２〜８
モル％）プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキ
セン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、デセン−１、
ドデセン−１、４−メチルベンテン−１などのα−オレ
フィン類を低圧法もしくは中圧法で共重合させて得られ
るが、透明性、柔軟性、耐熱性、成形性、力学的性質な
どを考慮すると密度が０．９１０〜０．９３０であるこ
が好ましく、温度１９０℃、荷重２，１６０ｇにおける
ＭＦＲが０．１〜１０、より好ましくは０．５〜５．０
であるのがよい。

【００２３】冒頭に記載した如く、本発明の医療容器用
基材はポリプロピレン系結晶性ポリマーからなる層
（Ａ）、ＡＰＰもしくはＡＰＢを重合体組成物として含
有する層（Ｂ）及びＬＤＰＥからなる層（Ｃ）によって
形成された多層体であり、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）が
それぞれ最外層、中間層及び最内層に位置している。か
ような形態とすることによって、良好な透明性、柔軟
性、耐熱性及び熱シール性が発現する。

【００２４】なお、本発明の医療容器用基材は必ずしも
３種３層型の多層体のみを意味しているわけではない。
つまり少なくとも上記要件を満たしていればよく、３種
４層型（例えば（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）／（Ｃ））、あ
るいは４種４層型（例えば（Ａ）／（Ｃ₁）／（Ｂ）／
（Ｃ₂））など多様な形態をとることができる。

【００２５】また、場合によっては（Ａ）と（Ｂ）との
間、（Ｂ）と（Ｃ）との間に接着用ポリマー（例えば無
水マレイン酸、酢酸ビニル、メタクリル酸メチルなどで
変性したポリエチレンやポリプロピレン）を用いてもよ
いことは言うまでもない。

【００２６】また、上記多層体の厚さは、医療容器用基
材の用途に要求される柔軟性、透明性、耐熱性、強度、
ガスバリアー性などによって異なるが、一般にはシート
の場合、全体の肉厚は０．１０〜１．０ｍｍ、より好ま
しくは０．１〜０．８ｍｍ位が適当であり、（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）の１層あたりの厚さはそれぞれ０．０
０５〜０．１５ｍｍ、０．０８〜０．７ｍｍ及び０．０
０５〜０．０８ｍｍ、より好ましくは０．００８〜０．
１２ｍｍ、０．１〜０．４ｍｍ及び０．００８〜０．０
５ｍｍ程度がよい。

【００２７】なお、（Ａ）の厚さの増大はシートの柔軟
性を損なう方向であり、また（Ｃ）の厚さの増大は透明
性が低下する方向であるので注意を要する。

【００２８】チューブの場合は全体の厚さが０．５〜
３．０ｍｍ、より好ましくは０．８〜２．０ｍｍ位が良
く、（Ａ）及び（Ｃ）の１層あたりの厚さをシートの場
合と同程度にすればよい。（Ｂ）の１層あたりの厚さは
好ましくは０．１〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．２
〜１．５ｍｍ程度がよい。なお、チューブの内径は１〜
２０ｍｍ、更に好ましくは２〜１５ｍｍ位が一般的であ
る。

【００２９】本発明において医療容器とは血液、医薬液
等医療において扱われる液体を保存あるいは搬送する容
器やチューブを意味するが、かような製品は通常公知の
方法で得られる。

【００３０】容器の場合は、（Ａ）層、（Ｂ）層及び
（Ｃ）層（場合によっては他のポリマーをも用いること
がある）を多層用Ｔダイあるいは多層用サーキュラーダ
イを介して押出し（溶融温度は１８０〜２５０℃、より
好ましくは１９０〜２３０℃がよい）、得られたフラッ
ト状のシート、チューブ状のシート、パリソンなどにつ
いてサーモフォーミング、ブロー、延伸、裁断、融着
（熱シール）などの手法を適宜活用して所定の形状、形
態に加工すればよい。

【００３１】熱シール性を考慮するとシートは無延伸状
態がよい。熱シールは温度１７０〜２１０℃、圧力５ｋ
ｇ／ｃｍ² 以下、時間２〜７秒で行われ得る（これに対
し、最内層（シール層）がポリプロピレン系結晶性ポリ
マーの場合は温度２１０〜２５０℃位の条件が必要とな
る他、仕上がり状態での不良が発生しやすい）。

【００３２】本発明の趣旨を損なわない範囲で、スチレ
ン系エラストマーやオレフィン系エラストマーを
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）いずれかの層に添加すること、
シート間のブロッキングを防ぐために容器の内面や外面
を粗面化したりすることもあり得る。チューブの製造
も同様に行われる。

【００３３】本発明の基材は血液成分容器として、また
生理食塩水、電解質液、デキストラン製剤、マンニトー
ル製剤、糖類製剤、アミノ酸製剤、脂肪乳剤などの容器
として特に有用である。

【００３４】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものでは
ない。

【００３５】（実施例１〜４、比較例１）（１）ポリマー原料およびシートについて原料ポリマー：使用した原料ポリマーを表１に示す。

【００３６】（Ｂ）層を形成する重合体組成物の調
製：ポリプロピレン系結晶性ポリマー及びＡＰＰ（もし
くはＡＰＢ）を原料とし、４５ｍｍφの二軸溶融混練押
出機を用いて、所定の割合で１９０〜２００℃の温度範
囲で混練して押出されたストランドを水冷・カッティン
グ・乾燥して表１に示すペレット状重合体組成物を得
た。

【００３７】シートの作製：多層用のＴダイから２１
０〜２２０℃で３層シートを押出し、２０℃に保たれた
キャスティングローラーで冷却後、トリミングして厚さ
０．３６ｍｍ、幅２００ｍｍのシートを５ｍ／分の速度
で捲き取った。多層シートの構成を表２に示す。

【００３８】（２）シートの評価方法：多層シートの柔軟性の評価：（１）−で得られたシ
ートをダンベル状に裁断し、ＪＩＳＫ７１１３に準じて
引張弾性率を測定し、柔軟性の尺度とした。

【００３９】多層シートの透明性の評価：（１）−
で得られたシートを１５０ｍｍ×２５０ｍｍの大きさに
裁断し、これを（Ｃ）層がシール層となるように熱シー
ルして（シール条件については（２）−に記載）バッ
グを作製し、生理食塩水６００ｍｌを入れて密封した。
この薬液入り容器をレトルト型高圧蒸気滅菌機に入れ、
温度１１０℃、ゲージ圧１．８ｋｇ／ｃｍ² 、時間４５
分の条件で処理した。室温まで冷却し、４８時間放置
後、シートを切り取って波長４５０ｎｍにおける水中透
過率を島津ダブルビーム型自記分光光度計ＵＶ−３００
にて測定し、透明性の尺度とした。

【００４０】多層シートの熱シール性の評価：（１）
−で得られたシートを（Ｃ）層がシール層となるよう
に２枚合わせ、１０ｍｍ幅×２０ｍｍ長のシール寸法
で、圧力２ｋｇ／ｃｍ² 、時間５秒の条件で温度を１７
０〜２３０℃の範囲で熱シールした。そして熱シール後
のサンプルについて引張試験機を用いて１８０℃剥離強
度を測定し、２ｋｇ／ｃｍの強度が確保され、かつ「バ
リ」（肉溜りまたはハミダシ）の発生の少ない時の温度
を「適正シール温度」と判定した。（（２）−の容器
はこの適正シール温度の範囲で作製した）。

【００４１】重金属及び溶出物試験：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、
（１）−で得られたシートについて試験を行った。

【００４２】

【表１】

【００４３】（２）実験結果（表２参照）シートの押出成形は順調に行われ、いずれの組成にお
いても、異物、発泡、ブロッキングなどは観察されず、
均一性に富むシートが得られた。

【００４４】いずれの組成においても重金属及び溶出
物試験の結果は日本薬局方に適合することが確認され
た。

【００４５】表２にシート組成と柔軟性、透明性及び
熱シール性との関係を示すように、結晶性ポリプロピレ
ン系ポリマーを最外層（（Ａ）層）、アモルファスポリ
オレフィン含有重合体組成物を中間層（（Ｂ）層）、低
密度ポリエチレンを最内層（（Ｃ）層）とするシートの
性能はいずれも良好であった。

【００４６】これに対し、最内層を結晶性ポリプロピレ
ン系ポリマーとすると、シール温度を高温にせざるを得
ないため柔軟な（Ｂ）層がシール部からはみ出してしま
い、良好な状態で熱シールできなかった。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】以上記載した如く、本発明の医療容器用
基材は結晶性ポリプロピレン系ポリマーの耐熱性、アモ
ルファスポリオレフィンの柔軟性及び低密度ポリエチレ
ンの良好な熱シール性を巧みに利用して生じたものであ
り、透明性、柔軟性、耐熱性及び製袋性に優れ、成形性
も良好であるのでその工業的価値は高いものがある。

【００４９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者落合庄司静岡県富士宮市三園平818番地テルモ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶性ポリプロピレン又はこれを主成分と
する結晶性コポリマーからなる層（Ａ）、ポリプロピレ
ン系もしくはポリブテン系アモルファスポリマーを重合
体組成物として含有する層（Ｂ）及び低密度ポリエチレ
ンからなる層（Ｃ）によって形成された多層体であっ
て、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）がそれぞれ最外層、中間
層及び最内層に存在することを特徴とする医療容器用基
材。