NO863809L - Varme-steriliserbar plastfilm samt beholder fremstilt derav. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en varmesteriliserbar flerlags plastfilm for bruk ved pakning av fysiologiske opp-løsninger og en sterk og steriliserbar beholder fremstilt derav for fysiologiske oppløsninger.

Plastbeholdere for pakning av fysiologiske oppløsninger er vel kjent innenfor det medisinske felt.

De er anvendelige når det er behov for gjennomsiktige og fleksible beholdere, så som infusjonsoppløsnings-poser og blodposer. Plastbeholdere beregnet for pakning av fysiologiske oppløsninger må være billige og lette å fremstille, må ikke reagere med komponentene i de fysiologiske oppløsninger, og må ikke avgi sine additiver til de fysiologiske oppløsninger. Deres permeabilitet overfor vanndamp, luft og andre gasser må være liten, deres motstands-dyktighet overfor varme må være høy, da de underkastes dampsterilisasjon ved 100 120°C, de må være lette å varmeforsegle, og de må motstå mekaniske krefter forår-saket av omgivelsene.

Det eneste plastmateriale som oppfyller disse krav har til nå vært mykt polyvinylklorid, dvs. PVC (se f.eks. US-PS 4 507 123), m.a.o. PVC som inneholder en betydelig andel av mykningsmidler, som, da de er små-molekylære for-bindelser, lett kan diffundere fra polymeren inn i den fysiologiske oppløsning. Det er funnet at en pasient som over et lengre tidsrom var blitt behandlet med en infu-sjonsoppløsning fra en PVC-pose hadde absorbert et par gram mykningsmiddel, noe som kan resultere i permanent skade for pasientens helse.

En infusjonsoppløsningspose fremstilt av mykt PVC er mottagelig for den nedbrytende virkning av atmosfærisk oksygen og for angrep av mikro-organismer, i hvilket tilfelle de spesielt oppløser mykningsmidlene og derved øde-legger posen .

Det har vært gjennomført forsøk for å eliminere disse ulemper ved f.eks. å finne opp nye pakningsmateria-ler for fysiologiske oppløsninger. En blanding av PVC og polyuretan, polybutadien, polyacrylnitri1 og etylenvinylacetat-kopolymer som er nevnte i US-PS 4 453 940 er noen slike materialer. US-PS 4 410 162 beskriver en blanding av polyolefin hovedsakelig inneholdende propylenenheter, en segment-kopolymer og eventuelt et mykningsmiddel, og US-PS 4 516 977 beskriver som et pakningsmateriale et polyolefin hvortil en viss mengde av en annen polymer eventuelt er blitt tilsatt, og som fortrinnsvis er belagt med et lag av polyamid, PVC, polyvinylidenklorid, poly-vinylfluorid, polytrifluorkloretylen eller polyester. Fl patentansøkning 84 0092 beskriver som et steriliserbart filmmateriale en polyeter-ester-amid segmentpolymer som også kan være til stede i en flerlags film i laminering med f.eks. et lag av polyolefin, polyester, polyamid, polyvinylalkohol, etylen-vinyl-acetat-elastomer, cellu-loseacetat eller polyvinylidenklorid.

Det har også vært gjennomført forsøk for å redusere farene i forbindelse med bruk av PVC-poser ved å beskytte posen ved hjelp av en ytre pakning, som kan være en annen pose eller en pakning fremstilt ved å benytte dyptrekningsmaskin hvori enten det nedre ark eller både det øvre og det nedre ark blir formet til koppform. I tillegg til de ovennevnte krav som settes til den indre pakning, må den ytre pakning være mekanisk meget sterk og i stand til å beskytte PVC-pakningen mot f.eks. virkningen av atmosfærisk oksygen og mikro-organismer.

De egenskaper som kreves av den ytre pakning er best blitt oppnådd ved å fremstille en multi-lags film i hvilken egenskapene av materialene i de forskjellige lag supplerer hverandre. Således har filmlaget som består av polyester (f.eks. polyetylen eller polybutylen-fthalat) eller polyamid (f.eks. PA6 eller PA66) høy varmeresistens, en tolererbar lav permeabilitet for oksygen og nitrogen og høy styrke, mens laget bestående av polypropylen kan varmeforsegles, er mykere og har lav permeabilitet for fuktighet. Multi-lags filmer av bl.a. følgende typer som er kjent innen faget, har til nå vært benyttet som ytre pakninger for fysiologiske oppløsninger.

Også kjent innen faget er multi-lags filmer egnet for ytre pakninger bestående av ett lag av polypropylen-kopolymer og det annet lag av polypropylen.

Disse pakningsalternativer i overensstemmelse med teknikkens stand, ved hvis hjelp det har vært gjennomført forsøk på å erstatte PVC som pakningsmateriale eller å redusere farene ved PVC ved hjelp av en ytre pakning, har imidlertid sine egne ulemper. Materialene som erstatter PVC er ofte dyre plastmaterialer med spesielle formål, eller de har egenskaper som er dårligere enn dem for PVC, og derfor har de ikke vært i stand til å erstatte PVC som pakningsmateriale for fysiologiske oppløsninger. Poly-propylenet som er benyttet som ytre pakningsmateriale krystalliserer under sterilisasjon og taper noen av sine elastiske egenskaper. Når polypropylen utgjør ett av lagene i multi-lags-filmer, er resultatet som oppnås etter dampsterilisasjon en pakning som er utilfredsstillende med hensyn til mekaniske egenskaper, og som lett brister ved bøyning (dårlig bøyemotstand).

Følgelig er problemet som skal løses ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en film som er egnet til å erstatte den indre og/eller ytre pakning som til nå har vært benyttet for fysiologiske oppløsninger. En slik film må være stabil og i stand til å kunne damp-steriliseres ved en temperatur på minst 120°C, og den må, selv etter damp-sterilisasjon beholde sine gode mekaniske egenskaper.

Ifølge oppfinnelsen blir dette problem løst ved hjelp av en multi-lags film ifølge den karakteriserende del av krav 1. Ifølge oppfinnelsen oppnås det, ved å benytte multi-lags-filmen, en pakning for fysiologiske oppløsninger som er billig og lett å fremstille, og i hvilken stabilitet, varme-steriliserbarhet, varme-forsegl-barhet, ugjennomtrengelighet for luft og vanndamp og gode mekaniske egenskaper er kombinert.

Det er overraskende funnet at ved å fremstille ett av lagene av multi-lags-filmen av en blanding av polyolefin og en elastomer, som inneholder en vesentlig andel elastomer, erholdes en pakning for fysiologisk oppløsning med de ovennevnte egenskaper, en pakning som bibeholder sine mekaniske egenskaper også etter varme-sterilisasjon. Dette lag, som fortrinnsvis er fremstilt av polypropylen og en elastomer, krystalliserer ikke så lett under sterilisasjon som rent polypropylen, og således beholder det multi-lags-filmens styrke til tross for varme-sterilisa-sjonsbehandlingen. Elastomeren kan være enhver elastomer som er blandbar med polyolefin, f.eks. etylenvinyl-acetat-elastomer. Fig. 1 viser skjematisk forholdet mellom varmemotstand (mykningspunkt) og seighet (bøyemotstand) for sammensetningen av blandingslaget av polypropylen-elastomer. Siden en økning av elastomermengden øker multi-lags-filmens seighet, men reduserer dens varmemotstand, virker blandingen innenfor et område på 10 - 60 vekt% elastomer, og best innenfor et område på 20 - 50 vekt% elastomer.

Denne oppfinneriske idé kan anvendes enten ved å fremstille en ny indre pakning for fysiologiske oppløs-ninger, hvorved, i det optimale tilfelle, den ytre pakning blir unødvendig, eller ved å fremstille en ny ytre pakning for fysiologiske oppløsninger. Også enhetene ved hvis hjelp pakningene blir fylt og tømt kan fordelaktig inne-holde denne blanding av polyolefin og elastomer ifølge oppfinnelsen.

Det indre lag, dvs. det varmeforseglede lag, av multi-lags-filmen som blir benyttet for den indre pakning for fysiologiske oppløsninger kan bestå av f.eks. polyolefin, fortrinnsvis lineært polyetylen., eller den nevnte blanding av polyolefin, fortrinnsvis polypropylen og en elastomer. Det ytterste lag er f.eks. en mer varmebestandig blanding av polyolefin, fortrinnsvis polypropylen, og en elastomer, eller en varmebestandig plast, så som en polyester.

Det varmeresistente og gassugjennomtrengelige lag som benyttes i multi-lags-filmen som anvendes for en ytre pakning for fysiologiske oppløsninger kan være polyester, polyamid eller enhver annen varmeresistent og gassugjennomtrengelig plast som egner seg som film. Da polyamid er et hygroskopisk materiale som vil kunne krystallisere under damp-sterilisas jon og derved bli uklar og sprø, er polyester den plast som er å foretrekke for formålet. I en multi-lags film ifølge oppfinnelsen for den ytre pakning, er det også mulig å benytte et polyolefin-lag som fortrinnsvis er polypropylen eller lineært polyetylen. Fordelene ved polypropylen er basert på dets gode vedheftning til en polymer-elastomer-blanding, hvorved det ikke behøves noe klebemiddel mellom lagene. Fig. 1 viser skjematisk effekten av sammensetningen av polypropylen-elastomer-blandingen på mykningstemperaturen og blandingens bøyemotstand. Fig. 2 viser tverrsnitt av en utførelsesform av multi-lags-filmen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser en utførelsesform av den ytre pakning for fysiologiske oppløsninger ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser en annen utførelsesform av den ytre pakning for fysiologiske oppløsninger. Fig. 5 viser apparatet fra Wipak Oy for testing av bøyemotstand.

Multi-lags-filmen kan fremstilles f.eks. ved å laminere de enkelte lag sammen ved å benytte et klebemiddel, ved å fremstille den direkte ved hjelp av en ko-ekstruderings-blåseteknikk, ved en flat koekstruderings- metode eller ved en belegningsteknikk. Dette er konven-sjonelle metoder ved fremstilling av multi-lags-filmer som er vel kjent for en fagmann, og de egner seg også for fremstilling av en multi-lags film ifølge foreliggende oppfinnelse. Hverken antallet eller tykkelsen av lagene er vesentlig for oppfinnelsen, og kan optimaliseres for hver bruk.

Ifølge en foretrukken utførelse av oppfinnelsen benyttes en tripel-lags film ifølge fig. 2. Det ytre lag A er et varmeresistent materiale, f.eks. polyester, dets kopolymer, eller en varmeresistent blanding av polypropylen og en elastomer. Formålet med dette lag av filmen er for dettes vedkommende å forhindre gjennomtrengning av vanndamp inn i pakningen, og i første rekke å beskytte laminatets øvrige lag mot høye temperaturer. Slike temperaturer er til stede når pakningene fremstilles ved varme-forsegling, og ligger på ca. 160 - 180°C, dvs. meget høyere enn damp-sterilisasjonstemperaturene.

En blanding av polypropylen og en elastomer, eller en lineær polyetylen, eller polypropylen benyttes i det innerste, dvs. forseglede, lag C. Når det benyttes en lineær polyetylen er det hensiktsmessig å anvende en kvalitet med større varmeresistens og en tetthet på

0,940 - 0,960 g/cm3 . Lav permeabilitet for vanndamp og god varmeforseglingsegenskap er viktige egenskaper for dette lag. Dets Vicat mykningstemperatur må være høy nok, slik at produktet som pakkes ikke vil hefte til lagets innerflate under damp-sterilisasjon ved ca. 120°C.

For det midtre lag B er det mulig å velge en polypropylen-elastomer-nlanding ved hvis hjelp det oppnås meget gode mekaniske egenskaper. Det midtre lags varmeresistens behøver ikke å være så høy som for det ytre lag. Vicat mykningstemperaturen er heller ikke så kritisk som for det indre lag, idet laget ikke vil komme i direkte kontakt med produktet som skal pakkes. Dette lag, i hvilket forholdet mellom polypropylen og elastomer kan varieres er av vesentlig betydning for laminatets mekaniske egenskaper. Laminatets seighet kanøkes ved å øke andelen av elastomer, men på den annen side heverøkningen av elastomerandelen prisen på filmen, og derfor er det ingen grunn til å øke andelen av elastomer mer enn hva som er nødvendig av praktiske grunner.

For tilfeller som krever høy elastisitet er det mulig å øke andelen av elastomer slik at f.eks. andelen av elastomer i det midtre lag er høy, det innerste lag består av lineært polyetylen og det ytre lag av poilyester.

Før sterilisasjon blir den indre pakning for fysiologiske oppløsninger pakket i den ytre pakning ifølge oppfinnelsen, og luft blir suget ut av den ytre pakning. Den ytre pakning kan være en pose fremstilt av en multi-lags film ifølge oppfinnelsen, som er forseglet på tre sider (fig. 3), eller den kan beståa av et ark av en multi-lags film ifølge oppfinnelsen, hvorved pakkingen ut-føres ved å benytte en såkalt dyptrekningsmaskin (fig. 4). I dette tilfelle blir multi-lags-filmen ifølge oppfinnelsen formet til en kopp i hvilken den indre pakning for fysiologiske oppløsninger plasseres, hvoretter det øvre ark, laget av en multi-lags-film ifølge oppfinnelsen, blir varmeforseglet til det nedre ark.

Forsøk

Følgende forsøk ble utført på filmer ifølge oppfinnelsen for å undersøke deres varme-steriliserbarhet og mekaniske egenskaper. Elastomeren var Esso's etylen-vinyl-acetat-elastomer Ex 233.

Først ble fire flate filmer ifølge oppfinnelsen fremstilt ved konvensjonell lamineringsteknikk; filmenes trukturer var som følger (lag, se fig. 2):

Deretter ble to filmer ifølge teknikkens stand, med følgende strukturer, fremstilt ved lamineringsteknikk:

Wipak Oy<1>s bøyestyrkeprøve ble utført på filmene ifølge oppfinnelsen og på filmene ifølge teknikkens stand, med normal permeabilitet for gasser og vanndamp, hvor

prøven ble utført på følgende måte (se fig. 5):

Filmlag 1 festes til to parallelle ringer 2 på en slik måte at det danner en sylindrisk flate. Én av ringene bringes så mot den andre ring ved en skruelinjeformet bevegelse, mens den også roterer og folder plast-filmen skruelinjeformet. Deretter skjer bevegelsen til-bake til utgangsposisjonen. Varigheten av én sekvens er ca. 1 sek., og varigheten av hele prøven er ca. 20 min. Etter prøven plasseres trekkpapir 4 på en horisontal, porøs plate 3 som kan evakueres nedenfra, og ovenpå denne plasseres filmen 1 som nettop er behandlet, og de presses ved hjelp av en ring 5 tett mot den porøse plate 3. Etter evakuering dryppes en dråpe 6 farvet væske på filmover-flaten, hvoretter væsken raskt passerer gjennom ethvert hull i filmen. Ved å telle antall farvede flekker i trekkpapiret får man antallet av hull i filmen, som er et mål for den ødeleggelse filmen var utsatt for ved den mekaniske behandling.

Resultatene er vist i tabell 8.

Eksperimentet viser at filmer ifølge oppfinnelsen er mekanisk overlegne sammenlignet med filmer beregnet for samme formål, og at disse udmerkede mekaniske egenskaper bibeholdes også etter damp-sterilisasjon. Således er filmene ifølge oppfinnelsen meget godt egnet for sterili-serte og varmeforseglede pakninger for fysiologiske oppløsninger.

Claims (11)

1. Sterk, damp-steriliserbar multi-lags plastfilm for bruk ved pakning av fysiologiske oppløsninger, karakterisert ved at det ytre lag er polyester eller polypropylen, og det indre lag eller det midtre lag er en blanding av polypropylen og etylen-vinyl-acetat-elastomer .

2. Multi-lags film ifølge krav 1, karakterisert ved at blandingen av polyolefin og elastomer inneholder 10 - 60 vekt/é, fortrinnsvis 15 — 50 vekt% elastomer.

3. Multi-lags film ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at minst ett lag av multi-lags-filmen er lineært polyetylen, fortrinnsvis et lineært polyetylen med en tetthet på 0,940 - 0,960 g/cm3 .

4. Multi-lags film ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det ytre lag er orientert polyester.

5. Multi-lags film ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at minst ett lag av multi-lags-filmen er polyolefin, fortrinnsvis polypropylen .

6. Sterk, steriliserbar plast <p> a <kn> ing for fysiologiske opplø sninger, karakterisert ved at det ytre lag og multi-lags-filmen er polyester eller polypropylen og det indre eller midtre lag er en blanding av polypropylen og etylen-vinyl-acetat-elastomer.

7. Pakning ifølge krav 6, karakterisert ved at blandingen av polyolefin og elastomer inneholder 10 - 60 vekt%, fortrinnsvis 15 - 50 vekt% elastomer.

8. Pakning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at minst ett lag av multi-lags-filmen er lineært polyetylen, fortrinnsvis lineært polyetylen med en tetthet på 0,940 - 0,960 g/cm3 .

9. Pakning ifølge et av kravene 6-8, karakterisert ved at det ytre lag er orientert polyester.

10. Pakning ifølge et av kravene 6-9, karakterisert ved at minst ett lag av multi-lags-filmen er polyolefin, fortrinnsvis polypropylen.

11. Pakning ifølge et av kravene 6 - 10, karakterisert ved at pakningens forbindelsesdel også inneholder blandingen av polypropylen og etylen-vinyl-acetat-elastomer.