JP4460372B2 - 複室輸液バッグ - Google Patents
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Description
複室容器は、可撓性を有するプラスチック容器に複数の収容室を設けて、収容室間を、いわゆる易剥離シール部で区切ったものであって、この易剥離シール部のシール強度は、収容室を押圧することによって圧が加わると、剥離するように調節されている。また、易剥離シール部は、一般に、相溶性が乏しく、融点が異なる2種以上の樹脂混合物からなるフィルムをヒートシールすることによって形成されており、輸液バッグなどの医療分野に用いられる容器の場合は、人体に対する安全性や医薬などに対する安定性が確立されているポリエチレンとポリプロピレンとの混合樹脂を用いて形成されている(特許文献1)。
一方、特許文献2には、120℃以上で滅菌処理を実施したときであっても易剥離シール部の機能を維持することを目的として、易剥離シール部を形成する容器の最内層を、結晶融点Tmが121〜140℃であるシンジオタクチックポリプロピレンと、アイソタクチックペンタッド分率が0.96以下で、結晶融点Tmが140〜160℃であるポリプロピレンとの混合物で形成した複室容器が提案されている(特許文献2)。
そこで、本発明の目的は、耐熱性に優れ、易剥離シールを形成することができるヒートシール温度の許容範囲が広い複室輸液バッグを提供することである。
(1) ヒートシール可能なシール層を含む可撓性プラスチックフィルムを、前記シール層が対向するように重ね合わせた状態で、前記可撓性プラスチックフィルムの周縁部をヒートシールすることによって成形された、前記シール層を内層とする矩形袋状のバッグ本体と、
前記周縁部のヒートシールによって形成され、薬液が収容される収容部を区画するシール部と、
前記収容部の中間部分のヒートシールによって形成され、一端および他端が前記周縁部に接続されて、前記収容部を上部収容室と下部収容室とに区画する易剥離シール部とを備え、
前記シール層が、結晶融点Tmが135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーと、結晶融点Tmが160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーとを混合することによって調製される混合物からなり、
JIS Z0237に記載の180度引きはがし法に従って測定される前記易剥離シール部の剥離強度が、前記シール部の剥離強度よりも小さく、3.92〜5.88N/15mmであることを特徴とする、複室輸液バッグ、
(2) 前記ポリプロピレンホモポリマーが、前記混合物に対して5〜30重量%の割合で含有されることを特徴とする、前記(1)に記載の複室輸液バッグ、
(3) 前記ポリプロピレンホモポリマーが、融点が160℃を超え、170℃以下であり、アイソタクチックペンタッド分率が0.97以上であることを特徴とする、前記(1)または(2)に記載の複室輸液バッグ、
(4) さらに、前記シール層の表面に形成され、ポリプロピレンを含む層を有することを特徴とする、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の複室輸液バッグ、
(5) さらに、前記シール層の外側に形成される第1柔軟層と、前記第1柔軟層の表面に形成される補強層と、前記補強層の外側に形成される第2柔軟層と、前記第2柔軟層の表面に形成される最外層と、を備え、
前記第1柔軟層が、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物からなり、前記エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、第1柔軟層の全体に対して30〜50重量%の割合で含有され、
前記補強層が、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびポリ環状オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーからなり、
前記第2柔軟層が、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物からなり、前記エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、第2柔軟層の全体に対して30〜50重量%の割合で含有され、
前記最外層が、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーおよびプロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーからなる
ことを特徴とする、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の複室輸液バッグ、
(6) 前記第1柔軟層および第2柔軟層の厚さが、それぞれ、フィルム全体の厚さの30〜40%であることを特徴とする、前記(5)に記載の複室輸液バッグ、
(7) 前記易剥離シール部が、結晶融点Tmが135〜145℃であるプロピレン・α−ランダムオレフィンコポリマーの結晶融点Tmよりも高く、結晶融点Tmが160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーの結晶融点Tmよりも低い温度でヒートシールすることによって形成されていることを特徴とする、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の複室輸液バッグ、
(8) 121℃で滅菌処理が施されていることを特徴とする、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の複室輸液バッグ、
を提供するものである。
また、本発明において、「アイソタクチックペンタッド(isotactic pentad)分率」とは、プロピレンの重合体中において、プロピレンユニットが5つ連続してアイソタクチックに結合している割合(%,mmmm構造の含有割合)をいう。このアイソタクチックペンタッド分率は、ポリプロピレンについての13C−NMRスペクトルのピークの帰属に基づいて、m(mmmm)m、m(mmmm)r、および、r(mmmm)rの3つのヘプタッド分率の和として算出される。
シール層を形成する融点が135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーの融点は、好ましくは、136〜140℃であり、より好ましくは、137〜139℃である。
上記プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーにおいて、α−オレフィンの含有割合は、特に限定されるものではないが、好ましくは、1〜5重量%である。また、上記プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーについて、分子量、重合度、分子量分布などの範囲は特に限定されるものではなく、融点を上記範囲に設定することができる範囲において、適宜選択できる。
シール層を形成する融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーの融点は、好ましくは、160℃を超え、170℃以下であり、より好ましくは、161〜165℃である。
シール層を形成する、融点が135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーと、融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーとの混合物において、上記混合物における上記ポリプロピレンホモポリマーの含有割合は、好ましくは、5〜30重量%であり、より好ましくは、10〜20重量%である。融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーの含有割合が、上記混合物に対して30重量%を超えると、可撓性プラスチックフィルムおよびそれを用いた容器の柔軟性が低下するおそれがある。一方、融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーの含有割合が、上記混合物に対して5重量%を下回ると、可撓性プラスチックフィルムの易剥離性が低下するおそれがあり、また、易剥離シール部を形成することができるヒートシール温度の許容範囲が狭くなるおそれがある。
・上記シール層のみからなる単層フィルムと、
・上記シール層と、上記シール層の表面に形成され、ポリプロピレンを含む層と、を有する多層フィルムと、
が挙げられる。
上記単層フィルムは、結晶融点Tmが135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーと、結晶融点Tmが160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーとを混合し、公知の成形法によって、例えば、Tダイ押出し成形法、インフレーション成形法などによって、上記シール層を成形することによって製造できる。
(i) 上記シール層と、上記シール層の表面に形成される第1柔軟層と、上記第1柔軟層の表面に形成される最外層と、を備える多層フィルム、
(ii) 上記シール層と、上記シール層の表面に形成される第1柔軟層と、上記第1柔軟層の表面に形成される補強層と、上記補強層の表面に形成される第2柔軟層と、上記第2柔軟層の表面に形成される最外層と、を備える多層フィルム、
が挙げられる。
上記エチレン・α−オレフィンコポリマーのα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどの炭素数3〜6のα−オレフィンが挙げられる。
ポリ環状オレフィンとしては、例えば、エチレンとジシクロペンタジエン系化合物との共重合体(またはその水素添加物)、エチレンとノルボルネン系化合物との共重合体(またはその水素添加物)、シクロペンタジエン系化合物の開環重合体(またはその水素添加物)、2種以上のシクロペンタジエン系化合物(またはその水素添加物)からなる開環共重合体などのポリ環状オレフィンが挙げられる。
ポリアミドとしては、例えば、ナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−6,10等のナイロンが挙げられる。
上記他のプラスチックフィルムとしては、上記シール層との相溶性や、積層処理のしやすさの観点から、好ましくは、ポリオレフィンが挙げられ、特に好ましくは、ポリプロピレンが挙げられる。
また、上記多層フィルムにおいて、シール層の厚みは、特に限定されるものではないが、ヒートシールされた周縁部および易剥離シール部の耐熱性や強度を確保するという観点から、好ましくは、20〜100μmであり、より好ましくは、30〜50μmである。
柔軟層としては、例えば、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物からなり、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、柔軟層全体に対して30〜50重量%の割合で含有されるものが挙げられる。また、好ましくは、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーとエチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物からなり、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーとエチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの総量に対して30〜50重量%の割合で含有されるものが挙げられ、より好ましくは、プロピレン・エチレンランダムコポリマーとエチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとからなり、上記エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーとエチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの総量に対して30〜50重量%の割合で含有されるものが挙げられる。
柔軟層を形成するシンジオタクチックポリプロピレンとしては、例えば、メタロセン触媒を用いて合成されたポリプロピレンなどが挙げられる。
柔軟層を形成するエチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーにおけるα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどの炭素数3〜6のα−オレフィンが挙げられ、好ましくは、1−ブテンが挙げられる。
柔軟層を形成する、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物には、フィルムの柔軟性を調節するという観点から、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマー、プロセスオイルなどを、適宜配合することができる。
柔軟層を形成する、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物に対する、上記スチレン系熱可塑性エラストマーまたは上記ポリプロピレンホモポリマーの配合割合は、特に限定されるものではないが、上記混合物の総量に対する上記スチレン系熱可塑性エラストマーまたは上記ポリプロピレンホモポリマーの配合割合が、10〜30重量%であることが好ましい。
柔軟層を形成する、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物に対する、上記プロセスオイルの配合割合は、特に限定されるものではなく、可撓性プラスチックフィルムの表面にプロセスオイルが滲出する現象を防止し得る範囲で、適宜設定することができる。
補強層は、例えば、高温の滅菌処理によって上記柔軟層が軟化または流動して、不良品となることを防止する目的で配置される層である。
補強層を形成するポリプロピレンホモポリマーとしては、例えば、シール層を形成する融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーなどが挙げられる。
ポリ環状オレフィンとしては、上記したのと同じものが挙げられる。また、これに限定されるものではないが、ガラス転移温度が100〜170℃であるものが好ましい。
最外層は、例えば、高温の滅菌処理によって上記柔軟層が軟化または流動し、不良品となることを防止する目的で配置される層である。
最外層としては、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーおよびプロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーからなるものが挙げられる。
補強層を形成するプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーおよびプロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーにおけるα−オレフィンとしては、シール層を形成する融点が135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーにおけるα−オレフィンと同じものが挙げられ、好ましくは、エチレンが挙げられる。
上記の多層フィルムは、上記シール層、第1柔軟層および補強層、または、上記シール層、第1柔軟層、補強層、第2柔軟層および最外層を、公知の押出しラミネーションによって、例えば、Tダイ共押出し成形法、多層インフレーション成形法などによって、成形、積層することによって製造できる。
本発明の容器10は、例えば、図1に示すように、上記可撓性プラスチックフィルムを、そのシール層が対向するように重ね合わせた状態で、その周縁部をヒートシールすることによって形成されるシール部12を備えているものである。
・Tダイ法により押出し成形された上記単層フィルムを2枚重ね合わせ、その周縁部をヒートシールすることによりシール部を形成して、袋状または筒状に成形することによって、
・Tダイ法により共押出し成形された上記多層フィルム2枚を、それぞれのシール層を向かい合わせて重ね合わせ、その周縁部をヒートシールすることによりシール部を形成して、袋状または筒状に成形することによって、
・インフレーション成形された上記単層フィルムを折り重ね、その周縁部をヒートシールすることによりシール部を形成して、袋状または筒状に成形することによって、または、
・シール層を内側にして多層インフレーション成形された上記多層フィルムを折り重ね、その周縁部をヒートシールすることによりシール部を形成して、袋状または筒状に成形することによって、
製造することができる。
上記容器に易剥離シールを設ける場合において、易剥離シールを形成する際のヒートシール温度は、上記の融点が135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーの融点よりも高く、上記の融点が160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーの融点よりも低い温度に設定される。
下記の実施例および比較例で使用したフィルム形成材料の略号と、物性、製造元、商品名などを以下に示す。
PP1:ポリプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー(結晶融点Tm138℃、三井化学製の商品名「三井ポリプロ F327」)
PP2:ポリプロピレンホモポリマー(結晶融点Tm163℃、アイソタクチックペンタッド分率0.97、三井化学製の商品名「三井ポリプロ J103」)
PP3:ポリプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー(結晶融点Tm130℃、三井化学製の商品名「三井ポリプロ F337」)
PP4:ポリプロピレンホモポリマー(結晶融点Tm160℃、アイソタクチックペンタッド分率0.96、三井化学製の商品名「三井ポリプロ F107」)
COP:ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物(比重1.01、ガラス転移温度105℃、日本ゼオン(株)製「ゼオノア(登録商標)1020R」)
PEE:エチレン・1−ブテン共重合体(密度0.885g/cm3、三井化学(株)製「タフマー(登録商標)A0585X」)
実施例1および比較例1〜3
下記表1に示す層構成の可撓性プラスチックフィルムを製造し、さらにそのフィルムを用いて、図1に示す容器(輸液バッグ)10を製造した。
また、上記可撓性プラスチックフィルムは、多層インフレーション法によって、シール層を内層とするインフレーションフィルムとして成形した。
また、この容器10には、収容室13の中間部分を140〜145℃で、4.5秒間ヒートシールすることによって、易剥離シール部11を形成した。易剥離シール部11の形成は、各実施例および比較例において、シール温度を変えて実施した。その際、シール温度は、122〜152℃の範囲で、0.1℃ピッチで変更した。
次に、容器の上部収容室13aに生理食塩水720mLを充填し、下部収容室13bに生理食塩水1280mLを充填して、密封した後、121℃で、20分間、高圧蒸気滅菌を施した。また、滅菌処理後の易剥離シール11の剥離強度(N/15mm,JIS Z 0237)を、(株)島津製作所製のオートグラフを使用して測定した。
以上の結果を表2に示す。
これに対し、比較例3の可撓性プラスチックフィルムは、シール温度範囲が131.0〜132.0℃であって、その許容範囲が1.0℃と極めて狭いことから、シール温度の制御が難しく、不良品が生じやすくなって、歩留まりが低下した。
実施例2〜8
下記表3に示す層構成であること以外は、実施例1と同様にして、可撓性プラスチックフィルムを製造し、さらにそのフィルムを用いて、実施例1と同様にして、図1に示す容器(輸液バッグ)10を製造した。
11 易剥離シール部
12 シール部
13 収容室
Claims (8)
- ヒートシール可能なシール層を含む可撓性プラスチックフィルムを、前記シール層が対向するように重ね合わせた状態で、前記可撓性プラスチックフィルムの周縁部をヒートシールすることによって成形された、前記シール層を内層とする矩形袋状のバッグ本体と、
前記周縁部のヒートシールによって形成され、薬液が収容される収容部を区画するシール部と、
前記収容部の中間部分のヒートシールによって形成され、一端および他端が前記周縁部に接続されて、前記収容部を上部収容室と下部収容室とに区画する易剥離シール部とを備え、
前記シール層が、結晶融点Tmが135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーと、結晶融点Tmが160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーとを混合することによって調製される混合物からなり、
JIS Z0237に記載の180度引きはがし法に従って測定される前記易剥離シール部の剥離強度が、前記シール部の剥離強度よりも小さく、3.92〜5.88N/15mmであることを特徴とする、複室輸液バッグ。 - 前記ポリプロピレンホモポリマーが、前記混合物に対して5〜30重量%の割合で含有されることを特徴とする、請求項1に記載の複室輸液バッグ。
- 前記ポリプロピレンホモポリマーが、融点が160℃を超え、170℃以下であり、アイソタクチックペンタッド分率が0.97以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の複室輸液バッグ。
- さらに、前記シール層の外側に形成され、ポリプロピレンを含む層を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の複室輸液バッグ。
- さらに、前記シール層の外側に形成される第1柔軟層と、前記第1柔軟層の外側に形成される補強層と、前記補強層の外側に形成される第2柔軟層と、前記第2柔軟層の外側に形成される最外層と、を備え、
前記第1柔軟層が、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物からなり、前記エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、第1柔軟層の全体に対して30〜50重量%の割合で含有され、
前記補強層が、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびポリ環状オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーからなり、
前記第2柔軟層が、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーおよびシンジオタクチックポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーと、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーとの混合物からなり、前記エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーが、第2柔軟層の全体に対して30〜50重量%の割合で含有され、
前記最外層が、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーおよびプロピレン・α−オレフィンブロックコポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーからなる
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の複室輸液バッグ。 - 前記第1柔軟層および第2柔軟層の厚さが、それぞれ、フィルム全体の厚さの30〜40%であることを特徴とする、請求項5に記載の複室輸液バッグ。
- 前記易剥離シール部が、結晶融点Tmが135〜145℃であるプロピレン・α−オレフィンランダムコポリマーの結晶融点Tmよりも高く、結晶融点Tmが160℃を超えるポリプロピレンホモポリマーの結晶融点Tmよりも低い温度でヒートシールすることによって形成されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の複室輸液バッグ。
- 121℃で滅菌処理が施されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の複室輸液バッグ。
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