塑料膜及输液袋的制作方法

专利名称：塑料膜及输液袋的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗用容器用的塑料膜及使用该塑料膜的输液袋。本发明基于2009年10月20日在日本申请的日本特愿2009-241195号来主张优先权，将其内容引用至本文中。
背景技术：
输液、药液用袋等医疗用容器除了以往的玻璃瓶以外，还使用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等利用吹塑成型、热封来制袋而成的软袋。其中，软袋由于轻量且废弃时的容积小， 而且施用时不需要导致院内感染的通气针，因此是医疗用容器的主流。对于以往的软袋所使用的膜，为了减少高压下蒸汽灭菌时的溶出物和为了维持透明度、柔软性，因此由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃材料构成。因此，对于通过热封等外部加热进行的制袋エ序，为了不对膜表面带来破坏而花时间慎重地进行制袋エ序。为了减少高压下的蒸汽灭菌时外部加热造成的膜破坏，提出了在外层配置耐热材料的各种发明。例如，专利文献1中公开了，在外层配置拉伸聚酰胺、拉伸聚丙烯或拉伸聚对苯 ニ甲酸乙ニ醇酯膜，在其内面涂布结合剂，然后叠层粘接性树脂。然而，对于结合剤，以 0. 05 lg/m2涂布聚氨酯系、亚胺系等的有机溶剤，因此虽然在日本药典所规定的溶出试验标准内，但溶出物的量不能忽视。此外，由于经由挤出或夹芯层压エ序，因此担心会在露出的叠层界面混入异物。例如，专利文献2等中公开了，配置了具有耐热性的聚酰胺膜的叠层体。由于该叠层体是以赋予阻气性为主要目的而设计的构成，不是最外层，因此制袋时减轻膜破坏的效果少。此外，由于这些发明为使用了有机溶剂系粘接剂的干式层压法，因此有与上述专利文献1同样的担忧。专利文献1 日本特开平8-258211号公报专利文献2 日本特开2006-81898号公报

发明内容
发明要解决的课题如上所述，由于以往的医疗容器用塑料膜不仅制袋时减轻膜破坏的效果少，而且使用有机溶剂系粘接剂，因此有溶出的问题，而且可能会在叠层界面混入异物。用于解决课题的方法为了达成上述目的，本发明采用以下的方法。艮ロ，(1)本发明涉及一种塑料膜，其是通过共挤出法制膜而成的，并且包含至少3层， 即，第1层，其包含碳原子数为11以上的内酰胺开环聚合而得的聚酰胺或碳原子数为11 以上的ω-氨基酸缩聚而得的聚酰胺、或者碳原子数10以上的ニ羧酸与碳原子数6以上的 ニ胺共缩聚而得的聚酰胺；第2层，其以由α-烯烃与不饱和羧酸或不饱和羧酸酐単体形成的共聚物作为主成分；以及密封层，其以聚乙烯作为主成分。(2)根据上述(1)所述的塑料膜，所述第1层的熔融峰温度可以为175°C以上，并且与所述密封层的熔融峰温度之差可以为40°C以上。(3)根据上述(1)或( 所述的塑料膜，所述密封层可以为线型低密度聚乙烯 60 95质量％和高密度聚乙烯5 40质量％的混合物。(4)根据上述(1) C3)的任一项所述的塑料膜，所述密封层可以包含2层，S卩，包含线型低密度聚乙烯60 95质量％和高密度聚乙烯5 40质量％的混合物的、与第2层相邻的层；以及与所述与第2层相邻的层相邻的、包含高密度聚乙烯的层。(5)根据上述(1) (4)的任一项所述的塑料膜，共挤出可以通过水冷的吹胀法进行制膜。(6)此外，本发明涉及一种输液袋，其在由上述(1) (5)的任一项所述的塑料膜制造而成的输液袋主体处设置有注出ロ。发明的效果根据本发明的塑料膜，日本药典所规定的安全卫生性优异，通过高温且短时间的热封能够容易制袋，具有即使是121°C的高压下的蒸汽灭菌处理也可以应对的耐热性、透明度、柔软性和优异的耐冲击強度。因此，利用热封エ序可以高速地制袋而不对膜表面带来破坏，来自外界的异物混入膜层间的可能性极其低。因此，由该塑料膜制作而成的输液袋的安全卫生性也优异。


图1为本发明的塑料膜的一例的部分截面图。图2为本发明的塑料膜的变形例的部分截面图。图3为使用本发明的塑料膜制作而成的输液袋的一例的平面图。
具体实施例方式以下，更详细地说明本发明。图1显示本发明的塑料膜的一例的层构成。该膜由从上起包含第1层1、第2层2 和密封层3的三层构成来制成。本发明中的第1层1是指最外层，其是在排注ロ(port)的热粘接时由外部加热引起的膜破坏的缓冲层。上述排注ロ为药液的排出注入ロ部件，制袋エ序中，通过热来与膜粘接。第1层1包含碳原子数为11以上的内酰胺开环聚合或碳原子数为11以上的 ω-氨基酸缩聚而得的聚酰胺。或者包含碳原子数10以上的ニ羧酸与碳原子数6以上的ニ 胺共缩聚而得的聚酰胺。进行开环聚合的内酰胺的碳原子数为11以上，碳原子数的上限为12。如果聚合聚酰胺的内酰胺单体的碳原子数小于11，则不仅在高温下使用时易于发生内酰胺的解聚反应，不符合作为医疗容器而制定的溶出试验标准，而且吸湿性提高，因此在高压下的蒸汽灭菌处理时发生泛白，因此不优选。作为内酰胺的例子，可列举十一烷内酰胺、十二烷基内酰胺等。开环聚合方法作为聚酰胺的制法是公知的，也有市售品。如果使十一烷内酰胺开环聚合则获得尼龙11，如果使十二烷基内酰胺开环聚合则获得尼龙12。进行缩聚的ω-氨基酸的碳原子数也为11以上，碳原子数的上限为12。如果碳原子数小于11，则有与内酰胺同样的问题。作为ω-氨基酸的例子，可列举ω氨基十一烷酸、ω氨基十二烷酸等。缩聚方法作为聚酰胺的制法也是公知的，也有市售品。使ニ羧酸与ニ胺共缩聚的情况下的ニ羧酸的碳原子数为10以上，碳原子数的上限为12。作为ニ羧酸的例子，可列举癸ニ酸、十二烷ニ酸等。ニ胺的碳原子数为6以上。如果碳原子数小于6，则药典的溶出试验难以合格。作为ニ胺的例子，可列举1，6_己ニ胺等。 共缩聚方法作为聚酰胺的制法是公知的，也有市售品。如果使癸ニ酸与1，6_己ニ胺共缩聚则获得尼龙610。如果使十二烷ニ酸与1，6_己ニ胺共缩聚则获得尼龙612。由这3种方法获得的聚酰胺可以单独使用，也可以以任意的比率混合。使用的聚酰胺可以为熔融峰温度为175°C以上的聚酰胺，优选为175°C 245°C左右、更优选为175 230°C左右的聚酰胺。使用差示扫描量热计DSC按照JIS-K7121来测定该熔融峰。第1层1的厚度相对于总厚度为2 15%，优选为2 10%。更优选为2 8%。 如果第1层1的厚度低于2%，则由于密封时的传热因而破坏的缓冲效果不充分，此外，如果第1层1的厚度超过15%，则作为多层膜的刚性显著地増加，作为医疗用容器的柔软性受到 fe害。本发明中的第2层2是指与第1层1的内侧相邻的层，其是第1层1与后述的密封层3的层间粘接层。第2层2以由α-烯烃与不饱和羧酸或不饱和ニ羧酸酐単体形成的共聚物作为主成分。以下，详细地说明第2层2。本发明中所用的α-烯烃可列举乙烯或丙烯。通过使用由过渡金属化合物与有机铝化合物获得的催化剂体系(齐格勒催化剂)、或使用通过在载体(例如，ニ氧化硅)上担载铬的化合物(例如，氧化铬)而得的催化剂体系(菲利普催化剂)、或使用自由基引发剂(例如，有机过氧化物)将烯烃均聚或共聚，从而获得作为乙烯或丙烯等的均聚物或共聚物的聚烯烃。此外，本发明中所使用的不饱和羧酸或不饱和ニ羧酸酐単体为至少具有1个双键并且至少含有1个羧基或其酐(基)的化合物，可列举(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸、柠康酸、降冰片烯ニ酸(ユンデイツク酸)、马来酸酐、衣康酸酐、降冰片烯ニ酸酐(無水ユン デイツク酸)、柠康酸酐等。本发明的第2层2所用的由α -烯烃与不饱和羧酸或不饱和ニ羧酸酐単体形成的共聚物是指上述聚烯烃的不饱和単体的接枝共聚物。接枝共聚物是将在聚烯烃100质量份中添加有不饱和単体0. 01 20质量份、有机过氧化物0. 001 20质量份的混合物供给至挤出机中，使其熔融、反应而得的。作为本发明中所使用的有机过氧化物的代表例，可列举叔丁基过氧化苯甲酸酷、 2，5_ ニ甲基-2，5_ ニ(叔丁基过氧化)己烷、ニ叔丁基过氧化物。这些有机过氧化物中，期望为1分钟的半衰期为100 280°C的有机过氧化物，为120 230°C的有机过氧化物是适合的。这些有机过氧化物可以单独使用，可以两种以上合并使用。如果不饱和羧酸或不饱和ニ羧酸酐単体相对于100质量份的聚烯烃的配合低于 0. 01质量份，则所得的共聚物与聚酰胺的粘接性不足。另ー方面，如果超过20质量份，则接枝反应效率降低，因此不仅未反应或均聚的不饱和化合物在接枝反应中显著残留，而且聚烯烃所固有的物性也会受到损害。此外，如果有机过氧化物相对于100质量份的聚烯烃的配合低于0. 001质量份，则不能获得令人满意的接枝共聚物。另ー方面，如果超过20质量份，则聚烯烃所固有的物性受到损害。将这样的混合物添加至通常的挤出机中，在其内部进行熔融混炼的同时进行接枝反应，由此获得接枝改性物。此时，作为所使用的挤出机，可以使用非排气式和排气式的任 ー种，但从除去未反应或均聚的不饱和化合物和有机过氧化物的分解物的观点出发，期望为排气式的挤出机。此外，混炼温度为230 300°C，根据所使用的聚烯烃和有机过氧化物的种类的不同而不同，但期望为230 250°C。此外，挤出机内混合物的滞留时间为60秒以上，90秒以上是特别适合的。如果混炼温度低于230°C，则不能良好地进行接枝反应。另ー 方面，如果超过300°C，则聚烯烃的一部分伴随有劣化。此外，如果挤出机内混合物的滞留时间低于60秒，则不能进行令人满意的接枝反应。α-烯烃与不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的共聚物有市售品，可以利用这些市售品。本发明的第2层2可以单独使用上述共聚物，也可以使用共聚物与聚烯烃的混合組合物。在后者的情况下，同一温度下的共聚物的熔融粘度与聚烯烃的熔融粘度之比
ノ η 优选为2.0以上。如果小于2.0，则由于共聚物与聚烯烃倾向于均勻地微分散，因此在与聚酰胺的界面处存在的极性基团被稀释，不能表现充分的粘接。第2层2为以由上述α -烯烃与不饱和羧酸或不饱和ニ羧酸酐形成的共聚物作为主成分的层，构成第2层2的全部量可以由该共聚物构成。另ー方面，还可以包含其它树脂。 在该情况下，粘接強度降低，但在申请人所进行的实验结果中，即使为共聚物50%和聚乙烯 50%的混合物，也可以形成第2层2。第2层2的厚度相对于总厚度为2 15%，优选为2 10%。如果低于2%，则与聚酰胺的粘接不充分，如果第2层2的厚度超过15%，则作为膜的強度物性受到损害，同时使制造成本不必要地上升，因此不优选。本发明中的密封层3是指以聚乙烯作为主成分的、与第2层2中的第1层1相反侧相邻的层，可以为单层也可以为多层。密封层3的聚乙烯可列举低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯，可以为它们的单体组成，也可以为混合組成。透明性、柔软性和耐冲击性优异的线型低密度聚乙烯60 95质量％和耐热性优异的高密度聚乙烯5 40质量％的混合物具有互补的物性，因此是特别适合的。本发明中的线型低密度聚乙烯是指乙烯与选自碳原子数3 20个的α -烯烃中的ー种以上的α-烯烃的共聚物。在碳原子数3 20个的α-烯烃中，优选碳原子数3 12个的α-烯烃。具体可列举丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、 1-癸烯和1-十二碳烯等，优选为丙烯、1- 丁烯、1-己烯和1-辛烯。α -烯烃在共聚物中所占的含量通常为1 30摩尔％，优选为3 20摩尔％。此外，可以优选使用线型低密度聚乙烯的通过JIS-K7112. D法测得的密度为0. 900 0. 940g/cm3，按照JIS-K7210在温度为 190°C、荷重为21. 18N的条件下測定得到的熔体质量流动速率(MFR)为0. 1 20g/10分钟的线型低密度聚乙烯。本发明中的高密度聚乙烯可以优选使用密度为0.940 0.970g/cm3、MFR为0. 1 20g/10分钟的高密度聚乙烯。密度和MFR的測定条件与线型低密度聚乙烯的情况相同。此外，为了提高透明性和耐热性，可以在密封层3的聚乙烯中添加结晶成核剂。作为优选的结晶成核剂的例子，可列举环己烷-ニ羧酸钙盐和硬脂酸锌的混合物，在密封层3 中配合该成核剂使其为密封层总质量的2.5质量％以下是有效的。成核剂的添加量的下限为约0.5质量％。密封层3的熔融峰温度在第1层1的熔融峰温度以下，第1层1的熔融峰温度与密封层3的熔融峰温度之差为40°C以上，优选为50°C以上。如果该温度差低于40°C，则易于受到由热封引起的膜破坏，因此不优选。熔融峰温度差的上限没有特別的限定，但通常为 100°C左右。如果第1层1与密封层3的熔点差过大，则由于共挤出时密封层3也在高温下制膜，因此密封层3的粘度显著地降低，不能稳定地制膜。密封层3的厚度相对于塑料膜的总厚度为70 96%，优选为73 95%，更优选为75 90%。如果密封层3的厚度低于70%，则作为膜的強度物性受到损害，如果超过 96%，则上述的第1层1和第2层2的厚度不充分。本发明的塑料膜的第十五版日本药典第一部· 一般试验法·塑料制医药品容器试验法所规定的各试验项目的全部实测值在聚乙烯制或聚丙烯制水性注射剂容器的标准内。本发明的膜总厚度没有特別的限制，如果考虑透明性、柔软性、耐冲击性、水蒸汽透过性等，则优选为50 1000 μ m的范围，如果考虑加工时和使用时的耐热性，则100 350 μ m为适合的，特别优选为150 250 μ m。将本发明的塑料膜的变形例的层构成示于图2中。该膜为4层构成，从上起包含第1层1、第2层2、保持透明及柔软性的密封层31、和与密封层31相邻的直接熔融密封层 32。在这样使密封层为2层的情况下，优选使密封层31为主要的层。更具体而言，优选使与第2层相邻的密封层31和直接熔融密封层32的厚度比在50 97 50 3的范围内，更优选的厚度比为70 95 30 5。作为具体使用的密封层的树脂，使与第2层相邻的密封层31由线型低密度聚乙烯 60 95质量％和高密度聚乙烯5 40质量％的混合物制成，使直接熔融密封层32为仅由高密度聚乙烯构成的层。通过制成这样的密封层，可以确实地防止高压下的蒸汽灭菌后密封层表面彼此一部分密合的粘连。将使用本发明的塑料膜制作的本发明的输液袋的一例示于图3中。该输液袋是在由管状的塑料膜10制成的输液袋主体的第1端设置注出ロ 11并进行热封，以该第1端热封部12为底，将输液填充至输液收纳部13后，热封第2端而成的。在第2端热封部14的中央冲裁形成有吊挂孔15，在其两侧设置有长方形的未密封部16。在注出口 11的前端安装有用于插入注射针的橡皮塞。另外，注出口可以为管。本发明的塑料膜是通过至少3层以上的共挤出法利用一エ序来进行多层制膜的。 共挤出可以为采用多层T型模的布状的制膜，也可以为采用多层吹胀的筒状的制膜，但在制袋医疗用容器吋，优选制成容纳药液的膜内面不易露出于外界的筒状。此外，为了表现高透明性，从熔融状态实施骤冷固化的水冷式的共挤出吹胀是适合的。实施例1列举实施例来更具体地说明本发明。
实施例1 5和比较例1 2中的第1层、第2层和密封层使用不同的树脂，制膜塑料膜层，关于所得的膜，评价热封性、药典的溶出试验、雾度、外观和粘连性。 各层所用的树脂实施例1 5和比较例1 2中的第1层、第2层和密封层所使用的树脂如下。PA12 尼龙 12，了 ルケマ制，RILSAN “AESN 0TL”，密度=1. 01g/cm3，熔融峰温度= 176 0CPAll 尼龙 11，ァルケマ制，RILSAN "BESV OA FDA” 密度=1. 02g/cm3，熔融峰温度=184 0CPA6 尼龙6，宇部兴产制，UBE尼龙‘‘1024B”，密度=1. 14g/cm3，熔融峰温度= 223 0CAD 马来酸酐接枝聚丙烯，三菱化学制的^LAS “MC721AP”密度=0. 89g/cm3,MFR =3. 5g/10分钟，熔融峰温度=1550CLLD 线型低密度聚乙烯，プライムポリマー制，ヱボリユー“ SP0511，，密度= 0. 903g/cm3，MFR = 1. 2g/10 分钟，熔融峰温度=110. 1°CHD 高密度聚乙烯，日本ポリヱチレン制，ノバテツク，密度=0. 955g/cm3, MFR = 3. 5g/10分钟，熔融峰温度=132. 40C表2中显示各实施例和各比较例所用的各层的树脂。实施例1 3和比较例1 2的密封层中，比较例1的第1层中使用LLD80质量％ 和HD20质量％的混合物。该混合物的熔融峰温度为125°C。实施例5的密封层为包含由LLD (80% )+HD(20% )构成的与第2层相邻的层 120 μ m和与该第2层相邻的层相邻的由HDlOO%构成的直接熔融密封层10 μ m的2层构成。·塑料膜层的制膜方法利用3种3层或4种4层的水冷吹胀制膜机，在以下条件下进行塑料膜的制膜。第1层外径40mm，压缩比2. 7的螺杆挤出机(挤出温度200°C，其中仅比较例2 为 250 0C )第2层外径65mm，压缩比1. 4的螺杆挤出机(挤出温度210°C )密封层外径40mm，压缩比2. 7的螺杆挤出机(挤出温度190°C )模具外径200mm，模唇间隔3_，温度210°C (仅比较例2为250°C )吹胀比0.6制膜速度13m/分钟水冷环外径120mm，水温11. 5°C如下进行各特性的评价。·热封性为了研究由热封温度带来的影响，在不同的温度进行热封。即，将2块试样膜的密封层彼此重叠，使用升温至不同的4点温度(180で、200で、220で、240で)的上下的热封板， 在压カ0. 2MPa下进行热封。此外，为了研究由热封时间带来的影响，以不同的时间进行热封。实验的热封时间为0. 1、0. 3、0. 5、1.0、2. 0、3. O秒。一边观察在上述不同温度和压カ0. 2MPa下各膜的热封性的結果，ー边选择热封时间。
将由上述方法热封了的试样裁切成15mm宽的长条状，使用拉伸试验机，按照 JIS-K6854-3以拉伸速度300mm/分钟的速度进行剥离，使用以下规定的A D-的基准来评价热封性。A 膜外面没有破坏，剥离强度強。剥离强度为50N/15mm以上。B+:外面没有破坏，但剥离强度稍弱。剥离强度为30 50N/15mm。B-:观察到由外面破坏引起的厚度略微減少，但剥离強度強。剥离强度为 50N/15mm 以上。C+:外面没有破坏，但剥离强度弱。剥离强度低于30N/15mm。C-观察到由外面破坏引起的厚度減少，剥离强度強。剥离强度为50N/15mm以上。D+:外面没有破坏，但没有密封。D-:外面的厚度减少显著，剥离强度強。剥离强度为50N/15mm以上。D-外面的厚度减少显著，局部开孔、熔融膜附着在密封板上，剥离强度強。剥离强度为50N/15mm以上。·药典所规定的溶出试验对于由上述获得的各实施例和各比较例的试样膜，进行第十五版日本药典第一部·一般试验法·塑料制医药品容器试验法所规定的溶出试验。判定溶出试验的实测值是否在下表的聚乙烯制或聚丙烯制的水性注射剂容器的标准内。[表 1]
权利要求
1.一种塑料膜，其是通过共挤出法制膜而成的，并且包含至少3层，即，第1层，其包含碳原子数为11以上的内酰胺开环聚合而得的聚酰胺或碳原子数为11 以上的ω-氨基酸缩聚而得的聚酰胺、或者碳原子数10以上的ニ羧酸与碳原子数6以上的 ニ胺共缩聚而得的聚酰胺；第2层，其以由α-烯烃与不饱和羧酸或不饱和ニ羧酸酐単体形成的共聚物作为主成分；以及密封层，其以聚乙烯作为主成分。
2.根据权利要求1所述的塑料膜，所述第1层的熔融峰温度为175°C以上，并且与所述密封层的熔融峰温度之差为40°C以上。
3.根据权利要求1或2所述的塑料膜，所述密封层为线型低密度聚乙烯60 95质量％ 和高密度聚乙烯5 40质量％的混合物。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的塑料膜，所述密封层包含2层，即，包含线型低密度聚乙烯60 95质量％和高密度聚乙烯5 40质量％的混合物的、与第2层相邻的层；以及与所述与第2层相邻的层相邻的、包含高密度聚乙烯的层。
5.根据权利要求1 4的任一项所述的塑料膜，共挤出通过水冷的吹胀法进行制膜。
6.一种输液袋，其在由权利要求1 5的任一项所述的塑料膜制成的输液袋主体处设置有注出口。
全文摘要
本发明涉及通过共挤出法制膜而成的塑料膜(10)和包含该塑料膜(10)的输液袋，所述塑料膜(10)包含至少3层，即，第1层(1)，其包含碳原子数为11以上的内酰胺开环聚合而得的聚酰胺或碳原子数为11以上的ω-氨基酸缩聚而得的聚酰胺、或者碳原子数10以上的二羧酸与碳原子数6以上的二胺共缩聚而得的聚酰胺；第2层(2)，其以由α-烯烃与不饱和羧酸或不饱和二羧酸酐单体形成的共聚物作为主成分；以及密封层(3)，其以聚乙烯作为主成分。
文档编号A61J1/10GK102574387SQ20108004695
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月18日 优先权日2009年10月20日
发明者中村学, 小林幸雄, 小谷政孝, 岩崎年晴, 荫山阳平 申请人:株式会社细川洋行