ES2186756T5

ES2186756T5 - Filmes multicapa para envasado y administración de soluciones medicinales.

Info

Publication number: ES2186756T5
Application number: ES96301926T
Authority: ES
Inventors: Walter B. Mueller
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2012-02-07
Anticipated expiration: 2016-03-21
Also published as: DK0733472T3; FI961305A; EP0733472A2; MY112038A; ES2186756T3; EP0733472B1; KR960033750A; FI961305A0; EP0733472A3; CA2170961C; DE69625113D1; BR9601082A; TW305803B; JPH08275985A; CA2170961A1; PT733472E; DE69625113T3; DE69625113T2; IL117542A0; IL117542A

Abstract

UNA PELICULA DE MULTIPLES CAPAS QUE COMPRENDE: (A) UNA CAPA INTERIOR DE COPOLIMERO DE ETILENO/ALFA-OLEFINA HOMOGENEO O UNA MEZCLA DE COPOLIMEROS HOMOGENEOS DE ETILENO/ALFAOLEFINAS CON UNA DENSIDAD DE 0,89 A 0,92 GRAMOS POR CENTIMETRO CUBICO, (B) UNA PRIMERA CAPA EXTERIOR DE UN HOMOPOLIMERO O COPOLIMERO DE POLIPROPILENO, UNA MEZCLA DE HOMOPOLIMERO O COPOLIMERO DE POLIPROPILENO Y ELASTOMERO, POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD, O COPOLIESTER, Y (C) UNA SEGUNDA CAPA EXTERIOR DE POLIAMIDA, COPOLIAMIDA, POLIESTER, COPOLIESTER, POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD, POLIPROPILENO, COPOLIMERO DE PROPILENO/ETILENO, O POLICARBONATO. LA PELICULA DE MULTIPLES CAPAS SE UTILIZA PROVECHOSAMENTE PARA PRODUCIR BOLSAS FLEXIBLES PARA EL EMPAQUETAMIENTO Y ADMINISTRACION DE SOLUCIONES MEDICAS.

Description

Antecedentes de la presente invención

La presente invención se refiere a filmes multicapa y, más concretamente, a filmes multicapa adecuados para bolsas flexibles destinadas al envasado y administración de soluciones medicinales.

En la práctica médica habitual es frecuente el suministro de soluciones medicinales para administración parenteral (p.ej. intravenosa) en forma de bolsas flexibles desechables. Hay una clase de dichas bolsas que se conoce comúnmente como "bolsa I.V.". Estas bolsas deben satisfacer varios criterios funcionales, incluyendo contractilidad, claridad y transparencia óptica, estabilidad térmica a temperaturas elevadas y suficiente resistencia mecánica para aguantar las condiciones de uso. Las bolsas de soluciones medicinales también deben proporcionar una barrera suficiente al paso de vapor de agua y otros gases, para impedir la contaminación de la solución de que contienen.

La contractilidad es necesaria para asegurar el drenaje correcto y completo de la bolsa. A diferencia de los recipientes rígidos de líquidos, cuyo drenaje depende del desplazamiento por aire, el goteo de las bolsas de soluciones medicinales se basa en su capacidad de retracción. A medida que se vacía, la presión atmosférica contrae la bolsa a una velocidad proporcional a la del goteo. De esta manera, la bolsa puede drenarse por completo a una velocidad sustancialmente constante. Para que la bolsa pueda contraerse debe estar formada por un film. Si el film es demasiado rígido, la bolsa no se vaciará del todo y por tanto puede ocurrir que el paciente no reciba la cantidad prescrita de la solución medicinal. Así pues, al diseñar los filmes para producir bolsas de soluciones medicinales, debe tenerse en cuenta, sobre todo, que sean bastante flexibles, a fin de que la bolsa resultante tenga la capacidad de contracción suficiente para poderse drenar completamente.

Antes de administrar a un paciente una solución medicinal desde una bolsa, el profesional médico encargado del tratamiento inspeccionará visualmente la solución que contiene. Esta inspección sirve para comprobar rápidamente que la solución medicinal que va a ser administrada no se haya deteriorado o contaminado. Para ello es imprescindible que la bolsa tenga excelentes propiedades ópticas, es decir, un alto grado de transparencia y transmisión y muy poco velo. Una bolsa de solución medicinal con malas propiedades ópticas puede hacer que la inspección visual de la solución envasada sea ineficaz y el profesional médico descarte la bolsa sin necesidad. Peor aún, podría no darse cuenta de que fuera una solución equivocada, deteriorada o contaminada. Como se discute detalladamente a continuación, la costumbre general en la industria de esterilizar térmicamente las bolsas llenas de solución medicinal agudiza en gran medida el problema de mantener sus buenas propiedades ópticas. La esterilización térmica de las bolsas llenas de solución medicinal se efectúa normalmente en un autoclave, a unos 121ºC (250ºF) durante periodos de 15 a 30 minutos. La esterilización térmica suele realizarla el fabricante y/o envasador de la solución medicinal antes de enviarla envasada al usuario final, p.ej. a un hospital, lo cual contribuye a garantizar que la solución medicinal envasada en la bolsa esté básicamente libre de contaminantes. Por tanto, otro requisito de las bolsas con solución medicinal es que puedan resistir las altas temperaturas de la esterilización térmica, sin deteriorarse, p.ej. sin que se produzcan fugas por el termosellado o algún otro fallo de contención.

Además, las bolsas de solución medicinal deben tener la suficiente resistencia mecánica para aguantar el desgaste al que suelen verse sometidas durante su empleo. Por ejemplo, en ciertos casos se coloca una cámara de plástico o caucho alrededor de la bolsa que contiene solución medicinal y se presuriza, p.ej. a 300-400 mm/Hg, para forzar que la solución salga de la bolsa y se introduzca en el paciente. Este tipo de cámara se conoce como "manguito de presión" y se emplea, p.ej., cuando un paciente está sangrando profusamente, para reponer con rapidez los fluidos perdidos o, p.ej., cuando un paciente tiene la presión sanguínea tan alta, que hace falta generar una mayor contrapresión en la bolsa para introducir la solución medicinal en sus venas. Las bolsas de solución medicinal deben tener suficiente durabilidad para mantenerse estancas durante estas operaciones.

Actualmente, las bolsas flexibles para el envasado de soluciones medicinales suelen estar hechas de poli(cloruro de vinilo) (PVC) altamente plastificado. A pesar de que generalmente cumple los requisitos arriba mencionados, el PVC puede tener ciertas propiedades indeseables para usarlo en bolsas de solución medicinal. Por ejemplo, el plastificante puede migrar de la bolsa de PVC a la solución que contiene, contaminándola así con un material potencialmente tóxico. También se ha planteado la cuestión de si el PVC es adecuado como un material químicamente neutro para las soluciones medicinales.

Por dichas razones se han buscado alternativas a las bolsas de PVC. Estas otras bolsas están formadas normalmente por filmes multicapa que contienen poliolefina, de manera que una de las capas externas del film es resistente al desgaste y constituye el exterior de la bolsa, mientras que la otra capa externa del film es termosellable, es decir, capaz de soldarse consigo mismo por aplicación de calor suficiente, y constituye el interior de la bolsa. Asimismo, el film suele llevar una capa intermedia para darle fuerza y flexibilidad, y también para impermeabilizarlo a los gases.

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Un reto particularmente difícil a la hora de diseñar y fabricar los filmes de poliolefina utilizados para producir bolsas de solución medicinal es que el film se comporte de la manera anteriormente descrita, tras la esterilización térmica de la bolsa. Es decir, que las altas temperaturas y el vapor de la esterilización térmica pueden perjudicar la contractilidad, la resistencia mecánica y las propiedades ópticas de la bolsa.

Sobre todo es preocupante el efecto adverso de la esterilización térmica en las propiedades ópticas de las bolsas de solución medicinal. En general, la permeabilidad a los gases de los filmes de poliolefina es directamente proporcional a la temperatura de dichos filmes. Por lo tanto, al subir la temperatura aumenta la permeabilidad a los gases y viceversa. Durante la esterilización térmica, las bolsas poliolefínicas de solución medicinal presentan una permeabilidad a los gases mucho mayor que cuando están a la temperatura ambiente. Como resultado, el vapor empleado para calentar las bolsas penetra en el film con que se han formado. Al terminar el proceso de esterilización y dejar enfriar la bolsa, una parte del vapor suele condensar y quedar atrapado dentro del film, sobre todo en la capa intermedia, por ser generalmente la más gruesa. El condensado atrapado da a la bolsa un aspecto velado o turbio que puede dificultar la inspección de la solución medicinal contenida en la bolsa, tal como se ha descrito antes. Además, este aspecto turbio no es atractivo estéticamente.

Por consiguiente hace falta técnicamente un film multicapa de poliolefina, que sea adecuado para reemplazar el PVC como material para fabricar bolsas de solución medicinal y que tenga mejores propiedades ópticas tras la esterilización térmica de la bolsa.

Resumen de la presente invención

La presente invención satisface esta necesidad, porque proporciona un film multicapa capaz de resistir la esterilización térmica a 121ºC (250ºF), el cual comprende:

a) una capa interna formada por copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, con una densidad

comprendida entre 0,90 y 0,92 gramos por centímetro cúbico;

b) una primera capa externa formada por un material escogido del grupo constituido por polipropileno

homopolímero o copolímero, una mezcla de polipropileno homopolímero o copolímero con elastómero,

polietileno de alta densidad y copoliéster; y

c) una segunda capa externa formada por un material seleccionado del grupo constituido por poliamida,

copoliamida, poliéster, copoliéster, polietileno de alta densidad y policarbonato.

Preferiblemente, la densidad del copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina está comprendida entre 0,90 y 0,91 gramos por centímetro cúbico.

Como alternativa, la capa interna a) puede comprender una mezcla de dos o más copolímeros homogéneos de etileno/ alfa-olefina, cuya densidad está comprendida entre 0,90 y 0,92 gramos por centímetro cúbico. Preferentemente, la mezcla tiene una densidad comprendida entre 0,90 y 0,91 gramos por centímetro cúbico.

Son posibles varias formas de ejecución del film multicapa. En una de ellas, el film multicapa tiene tres capas. En tal caso, la primera y la segunda capa externa están formadas preferiblemente por polietileno de alta densidad y van directamente adheridas a la capa interna (es decir, sin una capa intermedia de adhesivo).

En otra forma de ejecución, el film multicapa es de cuatro capas. En este caso, el film lleva una capa adicional, preferiblemente de adhesivo, situada entre la capa interna y la primera capa externa, y adherida a ellas. La capa adhesiva puede ser de un material elegido del grupo formado por copolímero de etileno/alfa-olefina con densidad inferior o igual a 0,89 gramos por centímetro cúbico, una mezcla de copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina de densidad comprendida entre 0,89 y 0,92 gramos por centímetro cúbico con el material que constituye la primera capa externa, copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, y copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido. Si el film multicapa de la presente invención tiene una estructura de cuatro capas, la primera capa externa está formada preferiblemente por una mezcla de polipropileno homopolímero o copolímero con elastómero. La segunda capa externa comprende preferiblemente polietileno de alta densidad y está directamente adherida a la capa interna.

En otra de estas formas de ejecución, el film multicapa de la presente invención tiene una estructura de cinco capas. En este caso, el film incluye dos capas adicionales. Preferiblemente, estas capas adicionales son adhesivas. La primera capa adhesiva está situada y adherida entre la capa interna y la primera capa externa. Esta primera capa adhesiva puede comprender un material escogido del grupo formado por copolímero de etileno/alfa-olefina con densidad inferior o igual a 0,89 gramos por centímetro cúbico, una mezcla de copolímero homogéneo de etileno/alfaolefina de densidad comprendida entre 0,89 y 0,92 gramos por centímetro cúbico con el material que constituye la primera capa externa, copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, y copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido.

La segunda capa adhesiva está situada y adherida entre la capa interna y la segunda capa externa. Esta segunda capa adhesiva comprende preferiblemente un material seleccionado del grupo formado por copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido, copolímero de etileno/acrilato de etilo modificado con anhídrido, polietileno lineal de baja densidad modificado con anhídrido, polietileno de muy baja densidad modificado con anhídrido, y polietileno de alta densidad modificado con anhídrido.

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Cuando el film multicapa de la presente invención tiene estructura de cinco capas, la primera capa externa comprende preferiblemente una mezcla de polipropileno homopolímero o copolímero con elastómero. La segunda capa externa comprende preferiblemente copoliéster o poliamida. En tal caso, la primera capa externa puede servir de capa termoselladora, mientras que la segunda capa externa sirve de capa resistente al desgaste.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una bolsa para envasado y administración de soluciones medicinales, que está formada por cualquiera de los filmes multicapa descritos anteriormente.

Al utilizarlos para confeccionar bolsas de soluciones medicinales, se observa que los filmes multicapa de la presente invención poseen unas excelentes propiedades ópticas (es decir, de transmisión, transparencia y velo) después de haber esterilizado térmicamente las bolsas con solución medicinal, tal como se ha descrito anteriormente. Estas propiedades ópticas posteriores a la esterilización son mucho mejores que las de los anteriores filmes de poliolefina. En concreto, el inventor ha encontrado que los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina son superiores a los copolímeros heterogéneos de etileno/alfa-olefina (p.ej. VLDPE), en cuanto a sus propiedades ópticas posteriores a la esterilización, cuando dichos copolímeros se emplean para formar la capa interna de los filmes multicapa con que se confeccionan las bolsas de solución medicinal. Por razones no del todo entendidas se vio que, tras la esterilización térmica, había menos condensado de vapor (es decir, agua) atrapado en las capas internas de etileno/alfa-olefina homogéneo que en las capas internas de etileno/alfa-olefina heterogéneo. Como consecuencia, una vez completada la esterilización térmica, la transmisión, transferencia y velado de las bolsas de solución medicinal confeccionadas con filmes multicapa cuya capa interna es de copolímero homogéneo de etileno/alfaolefina son mejores que la transmisión, transferencia y velado de las bolsas de solución medicinal hechas con filmes multicapa cuya capa interna es de copolímero heterogéneo de etileno/alfa-olefina (p.ej. VLDPE). Estas mejores propiedades ópticas se ilustran en los ejemplos que figuran más abajo.

Aparte de ofrecer unas excelentes propiedades ópticas, los filmes multicapa de la presente invención cumplen todos los demás requisitos funcionales de una bolsa para soluciones medicinales. Es decir, los filmes multicapa tienen una buena flexibilidad/contractilidad y resistencia mecánica, y pueden aguantar la esterilización a temperatura elevada. Además, los filmes tienen buenas propiedades de barrera. Por estas razones, los filmes multicapa de la presente invención resultan ideales para envasar y administrar soluciones medicinales. No obstante, estos filmes también podrían usarse para cualquier otra aplicación que requiera una capa interna de copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina.

Definiciones

Tal como se emplea aquí, el término "film" y similares se refiere a un material termoplástico, generalmente en forma de hoja o lámina, que tiene una o varias capas de materiales poliméricos que pueden estar unidos de cualquier manera conocida del estado técnico.

Tal como se usan aquí, los términos "polímero", "polimérico" y análogos incluyen generalmente homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, así como mezclas y modificaciones de los mismos, a no ser que se definan de manera específica.

Tal como se usa aquí, el término "elastómero" y análogos se refiere a un material que, a la temperatura ambiente, puede estirarse repetidamente hasta por lo menos el doble de su longitud original. Esta característica diferencia a los plásticos de los elastómeros y cauchos, como también el hecho de que las propiedades finales de los elastómeros se obtienen masticándolos con cargas, aditivos de proceso, antioxidantes, agentes de curado, etc., y vulcanizándolos (curado) luego a temperaturas elevadas. No obstante, unos cuantos elastómeros son termoplásticos. Estos elastómeros termoplásticos incluyen los siguientes materiales preferidos: copolímero de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), copolímero de estireno-butadieno-estireno (SBS), copolímero de estirenoisopreno-estireno (SIS), caucho de etileno-propileno (EPM) y terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM).

Tal como se utiliza aquí, el término "copolímero de etileno/alfa-olefina" designa generalmente los copolímeros de etileno con uno o más comonómeros escogidos del grupo formado por las alfa-olefinas C3 a C20, como por ejemplo 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, metil-penteno y análogos, en que las moléculas poliméricas comprenden cadenas largas con relativamente pocas ramificaciones laterales. Estos polímeros se obtienen mediante procesos de polimerización a baja presión y la ramificación lateral resultante es corta en comparación con los polietilenos no lineales (p.ej. el LDPE, un polietileno homopolímero). Los copolímeros de etileno/alfa-olefina tienen generalmente una densidad comprendida entre unos 0,86 g/cc y unos 0,94 g/cc, y pueden clasificarse en dos grandes categorías, heterogéneos y homogéneos, ambos descritos más abajo. Tal como se emplea aquí, el término "copolímero heterogéneo de etileno/alfa-olefina" se refiere a productos obtenidos por reacción de copolimerización de etileno/alfa-olefina, con una variación bastante amplia en la distribución del peso molecular y de la composición, los cuales se preparan usando catalizadores convencionales de Ziegler-Natta u otros catalizadores heterogéneos. Como ya es conocido, los "catalizadores heterogéneos" comprenden varias clases de sitios activos que difieren respecto a la acidez de Lewis y al entorno estérico. Entre los ejemplos de catalizadores heterogéneos de Ziegler-Natta cabe mencionar los haluros metálicos activados mediante un cocatalizador organometálico, como el cloruro de titanio conteniendo opcionalmente cloruro magnésico y complejado con trialquil-aluminio, tal como revelan por ejemplo las patentes U.S. nº 4,302,565 y 4,302,566.

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Generalmente, los copolímeros heterogéneos de etileno/ alfa-olefina contienen una variedad bastante amplia de longitudes de cadena y porcentajes de comonómeros. Los ejemplos de copolímeros heterogéneos de etileno/alfaolefina incluyen el polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), el polietileno lineal de densidad media (LMDPE), el polietileno de muy baja densidad (VLDPE), y el polietileno de densidad ultra-baja (ULDPE). En general se entiende que el LLDPE incluye el grupo de copolímeros heterogéneos de etileno/alfa-olefina cuya densidad está comprendida entre unos 0,915 y unos 0,94 g/cc. A veces el polietileno lineal de densidad comprendida aproximadamente entre 0,926 y 0,94 se conoce como LMDPE. Los copolímeros heterogéneos de etileno/alfa-olefina de menor densidad son el VLDPE (normalmente usado para referirse a los copolímeros de etileno/buteno suministrados por Union Carbide, con una densidad comprendida entre unos 0,88 y unos 0,91 g/cc) y ULDPE (normalmente usado para referirse a los copolímeros de etileno/octeno suministrados por Dow).

Tal como se usa aquí, la frase "copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina" se refiere a los productos de reacción obtenidos mediante copolimerización de etileno/alfa-olefina, que tienen una distribución relativamente estrecha del peso molecular y de la composición. Los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina difieren estructuralmente de los copolímeros heterogéneos de etileno/alfa-olefina por una secuencia bastante uniforme de comonómeros dentro de la cadena, por una distribución especular de la secuencia en todas las cadenas y por una longitud semejante de todas las cadenas, es decir por una distribución más estrecha del peso molecular. Además, los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina suelen prepararse usando metalocenos u otros catalizadores de sitio único más que con catalizadores Ziegler-Natta. Estos catalizadores de sitio único tienen normalmente un solo tipo de punto catalítico, el cual se supone que es la base para la homogeneidad de los polímeros resultantes de la polimerización.

Los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina pueden caracterizarse más concretamente mediante uno o varios de los métodos conocidos del estado técnico, como la distribución del peso molecular (Mw/Mn), el índice de amplitud distributiva de la composición (CDBI), y la fusión en un intervalo estrecho de temperatura o con punto de fusión simple. La distribución del peso molecular (Mw/Mn), también denominada polidispersión, puede determinarse por cromatografía de gel. Los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina tienen en general una (Mw/Mn) menor de 2,7, preferiblemente entre 1,9 y 2,5, más preferiblemente entre 1,9 y 2,3. El índice de amplitud distributiva de la composición (CDBI) de estos copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina será en general mayor de un 70 por ciento. El CDBI se define como el porcentaje en peso de moléculas de copolímero, cuyo contenido en comonómero está dentro de un margen de variación del 50 por ciento (es decir, más o menos 50 %) sobre la mediana de la fracción molar acumulada de comonómero. El CDBI del polietileno lineal, que no contiene comonómero, es por definición del 100 %. La determinación del CDBI distingue claramente los copolímeros homogéneos usados en la presente invención (distribución estrecha de la composición, como demuestran sus valores CDBI generalmente superiores al 70 %) de los VLDPE comercialmente disponibles, que suelen tener una distribución amplia de la composición, como demuestran sus valores CDBI normalmente menores del 55 %. El CDBI de un copolímero se calcula fácilmente partiendo de datos obtenidos mediante la aplicación de métodos conocidos del estado técnico, por ejemplo del fraccionamiento por elución con gradiente térmico, tal como se describe, por ejemplo, en Wild y otros, J. Poly. Sci. Poly. Phys. Ed., vol. 20, p. 441 (1982). En general, los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina en los filmes multicapa de la presente invención también tienen un intervalo de fusión relativamente estrecho, en comparación con los "copolímeros heterogéneos", es decir los polímeros con un CDBI menor del 55 %. Con preferencia, los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina se caracterizan por tener un punto de fusión básicamente simple, con un pico (Tm) de unos 60ºC a unos 110ºC, determinado por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Tal como se emplea aquí, la frase "punto de fusión básicamente simple" significa que, por lo menos, a un 80 % en peso del material le corresponde un solo pico Tm, dentro de un intervalo de temperatura comprendido entre unos 60ºC y unos 110ºC, y que prácticamente ninguna fracción del material tiene un punto máximo de fusión superior a unos 115ºC, según la determinación mediante DSC. Las mediciones de DSC pueden efectuarse en un aparato Perkin Elmer System 7 Thermal Analysis System. El informe de fusión es de datos secundarios, es decir, la muestra se calienta a una velocidad programada de 10ºC/min., hasta una temperatura por debajo de su intervalo crítico. Después se recalienta (2a fusión) a una velocidad programada de 10ºC/min. La presencia de picos de fusión más altos es perjudicial para propiedades del film tales como el velado.

Un copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina puede prepararse generalmente copolimerizando etileno con una o más alfa-olefinas. Preferiblemente, la alfa-olefina es una alfa-monoolefina C3-C20, con mayor preferencia una alfamonoolefina C4-C12 y mejor incluso C4-C8. Con mayor preferencia, la alfa-olefina comprende al menos un miembro seleccionado del grupo formado por 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno. En las patentes U.S. nº 5,206,075, 5,241,031, 5,272,236 y 5,278,272; y en las PCT International Publication números WO 90/03414 y 93/03093, todas ellas incorporadas aquí en su totalidad como referencia, se revelan procesos para la preparación y el uso de polímeros homogéneos.

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Como ejemplo de copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina comercialmente asequibles cabe mencionar los EXACTTM, resinas a base de copolímeros lineales homogéneos de etileno/ alfa-olefina catalizados con metalocenos, suministradas por la Exxon Chemical Company, de Baytown, Texas; los TAFMERTM, resinas a base de copolímeros lineales homogéneos de etileno/ alfa-olefina, suministradas por la Mitsui Petrochemical Corporation; y copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina, de cadena larga ramificada, catalizados con metaloceno, suministrados por la Dow Chemical Company, conocidos como resinas AFFINITYTM.

Tal como se usa aquí, el término "olefina" se refiere generalmente a cualquiera de la clase de los hidrocarburos alifáticos monoinsaturados de fórmula general CnH2n, como por ejemplo etileno, propileno y buteno. El término también puede incluir hidrocarburos alifáticos que llevan más de un doble enlace en la molécula, por ejemplo una diolefina o dieno como el butadieno.

Tal como se emplea aquí, el término "poliolefina" se refiere a polímeros y copolímeros de olefina, especialmente de etileno y propileno, y a materiales poliméricos que contienen al menos un comonómero olefínico, como los copolímeros y ionómeros de etileno-acetato de vinilo. Las poliolefinas pueden ser lineales, ramificadas, cíclicas, alifáticas, aromáticas, sustituidas o no sustituidas. El término poliolefina comprende homopolímeros de olefina; copolímeros de olefina; copolímeros de una olefina y un comonómero no olefínico copolimerizable con la olefina, por ejemplo un monómero vinílico; polímeros de los anteriores modificados, y similares. Entre las poliolefinas modificadas se incluyen los polímeros modificados que se preparan copolimerizando el homopolímero o el copolímero de la olefina con un ácido carboxílico insaturado, p.ej. ácido maleico, fumárico o análogos, o uno de sus derivados, como por ejemplo el anhídrido, un éster, una sal metálica o similares. También se podrían obtener incorporando al homopolímero o copolímero de la olefina un ácido carboxílico insaturado, p.ej. ácido maleico, fumárico o análogos, o uno de sus derivados, como por ejemplo el anhídrido, un éster, una sal metálica o similares.

Tal como se emplea aquí, la frase "capa interna" se refiere a cualquier capa de un film multicapa que tenga sus dos superficies principales directamente adheridas a otra capa del film.

Tal como se emplea aquí, la frase "capa externa" se refiere a cualquier capa de un film multicapa que solo tenga una de sus superficies principales directamente adherida a otra capa del film. En los filmes multicapa de la presente invención hay dos capas externas, cada una de ellas con una superficie principal adherida solamente a otra capa del film multicapa. La otra superficie principal de cada una de las dos capas externas constituye las dos superficies principales y exteriores del film multicapa.

Tal como se emplea aquí, el término "capa adhesiva" se refiere a cualquier capa interna que tenga la misión principal de adherir dos capas entre sí.

Descripción breve del dibujo

La fig. 1 es un corte esquemático de un film de cinco capas conforme a la presente invención.

Descripción detallada de la forma de ejecución preferida

La fig. 1 representa un film multicapa 10 conforme a la presente invención, con una estructura preferente de cinco capas para confeccionar bolsas flexibles destinadas a envasar y administrar soluciones medicinales. Entre los ejemplos de soluciones medicinales envasadas y administradas de este modo hay que mencionar las soluciones salinas, las soluciones de dextrosa y las soluciones para diálisis. El film multicapa 10 comprende una capa interna 12, una primera capa externa 14, una segunda capa externa 16, una primera capa adherente 18 situada entre la capa interna 12 y la primera capa externa 14 y pegada a ellas, y una segunda capa adherente 20 situada entre la capa interna 12 y la segunda capa externa 16 y pegada a ellas.

El film multicapa 10 tiene preferentemente un espesor total comprendido entre unos 7,62×10-5 y 3,56×10-4 m (de 3 a 14 milésimas de pulgada (1 milésima de pulgada = 0,001 pulgadas = 0,0254 mm)), preferiblemente de 1,27×10-4 a 2,54×10-4 m (de 5 a 10 milésimas de pulgada) y con mayor preferencia de 1,65×10-4 a 2,41×10-4 m (de 6,5 a 9,5 milésimas de pulgada). Las capas externas 14 y 16 pueden ser de un espesor comprendido entre unos 1,27×10-5 m (0,5 milésimas de pulgada) y unos 2,03×10-4 m (8 milésimas de pulgada), pero preferiblemente son de unos 1,91×105 m (0,75 milésimas de pulgada) de espesor. Las capas adherentes 18 y 20 pueden ser de un espesor comprendido entre unos 2,54×10-6 m (0,1 milésimas de pulgada) y unos 1,91×10-5 m (0,75 milésimas de pulgada), pero preferiblemente son de unos 1,02×10-5 m (0,4 milésimas de pulgada) de espesor. La capa interna 12 puede tener un espesor comprendido entre unos 2,54×10-5 m (1 milésima de pulgada) y unos 2,29×10-4 m (9 milésimas de pulgada), pero preferiblemente es de unos 1,32×10-4 m (5,2 milésimas de pulgada) de espesor.

Tal como muestra la fig. 1 y se acaba de describir, es preferible que la capa interna 12 sea relativamente gruesa en comparación con las otras capas del film 10. Dicho grosor relativo facilita en general que la capa 12 cumpla su función primordial de impartir flexibilidad, resistencia y propiedades barrera al film multicapa 10. Una capa que proporcione tales funciones suele denominarse capa "central".

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Por ser la capa más gruesa del film multicapa 10, la capa interna 12 tiene generalmente el mayor impacto en las propiedades ópticas de una bolsa de solución medicinal hecha con el film 10, una vez que la bolsa ha sido esterilizada térmicamente. Por lo tanto, el inesperado descubrimiento de que un copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina atrapa menos condensado de vapor tras la esterilización térmica que un copolímero heterogéneo de etileno/alfa-olefina es particularmente significativo. Sin embargo no basta solo esta propiedad para considerar si un material es apropiado para ser usado como capa central de un film multicapa empleado en la confección de bolsas para soluciones medicinales. El material también debe 1) tener un punto de fusión suficientemente alto para que el film permanezca intacto durante el proceso de esterilización; 2) proporcionar propiedades de barrera adecuadas, especialmente al oxígeno y al vapor de agua; 3) ser procesable (p.ej. coextruible) con las demás capas del film; y 4) impartir suficiente flexibilidad al film para que la bolsa de solución medicinal hecha con él pueda drenarse correctamente. El inventor ha comprobado que si el copolímero homogéneo o la mezcla de copolímeros de etileno/alfa-olefina de la capa 12 tiene una densidad comprendida entre 0,90 y 0,92 gramos por centímetro cúbico, podrá satisfacer todas las propiedades antedichas (además de las excelentes propiedades ópticas resultantes de una menor tendencia a atrapar condensado de vapor). Concretamente, aunque los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina, o sus mezclas, con densidades inferiores a 0,89 g/cc puedan ser utilizados, es improbable que alcancen una combinación de suficiente resistencia térmica para aguantar la esterilización, adecuada impermeabilidad a los gases y fusión bien consistente para permitir su coextrusión con las demás capas del film. Análogamente, si la densidad del copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, o de las mezclas de copolímeros, es superior a 0,92 g/cc, la bolsa de solución medicinal resultante puede ser demasiado rígida para drenar correctamente y proporcionar las excelentes propiedades ópticas tras la esterilización térmica que, como se ha descubierto, ofrecen los copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina. Para el copolímero homogéneo o mezcla de copolímeros de etileno/alfa-olefina es mejor un intervalo de densidad comprendido entre 0,90 y 0,91 g/cc.

Preferentemente, el índice de fluidez (ASTM D-1238) del copolímero homogéneo o mezcla de copolímeros de etileno/alfa-olefina es menor de 20, con mayor preferencia menor de 10, incluso menor de 2,2, y con la máxima preferencia entre 0,1 y 1,5. Como ejemplos de copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina cabe citar los siguientes tipos de la Exxon Chemical Company: EXACTTM 3029, con un índice de fluidez de aproximadamente 1,2 dg/min. (ASTM D-1238(E)), una densidad de unos 0,91 g/cc (ASTM D-792) y un pico DSC del punto de fusión de aproximadamente 107ºC (método Exxon); EXACTTM 3025, con un índice de fluidez de aproximadamente 1,2 dg/min. (ASTM D-1238 (E)), una densidad de unos 0,91 g/cc (ASTM D-792) y un pico DSC del punto de fusión de aproximadamente 103ºC (método Exxon) y EXACTTM 3028, con un índice de fluidez de aproximadamente 1,2 dg/min. (ASTM D-1238(E)), una densidad de unos 0,90 g/cc (ASTM D-792) y un pico DSC del punto de fusión de aproximadamente 92ºC (método Exxon). Otros copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina adecuados son las resinas AFFINITYTM de la Dow Chemical Co., como por ejemplo los tipos PL 1880, con una densidad de unos 0,90 g/cc y un índice de fluidez de aproximadamente 1,0; PL 1840, con una densidad de unos 0,91 g/cc y un índice de fluidez de aproximadamente 1,0; PL 1845, con una densidad de unos 0,91 g/cc y un índice de fluidez de aproximadamente 3,5; y FM 1570, con una densidad de unos 0,915 g/cc y un índice de fluidez de aproximadamente 1,0.

La primera capa externa 14 sirve preferentemente como capa de termosellado. De este modo, al confeccionar una bolsa de solución medicinal con el film multicapa 10, la primera capa externa 14 formará la superficie interior de la bolsa, es decir, la que está en contacto con la solución medicinal envasada. Además, la capa 14 forma un termosellado cuando el film 10 se dobla sobre sí mismo o se junta con otro film, de modo que dos zonas de la capa 14 entren en contacto entre sí, y se aplica suficiente calor a unos segmentos predeterminados de las zonas de la capa 14 en contacto, con lo cual los segmentos calentados se funden y entremezclan entre sí. Después de enfriar, los segmentos calentados de la capa 14 se convierten en una sola capa esencialmente inseparable. En consecuencia, los segmentos calentados de la capa 14 dan lugar a un cierre hermético a los líquidos, denominado corrientemente termosellado. Los termosellados resultantes tienen generalmente forma de pestaña y están enlazados formando las uniones periféricas de la bolsa, para que pueda contener totalmente la solución medicinal.

La primera capa externa 14 comprende un material seleccionado del grupo formado por un homopolímero o copolímero de polipropileno, una mezcla de un homopolímero o copolímero de polipropileno con un elastómero, polietileno de alta densidad y copoliéster. De los materiales precedentes, la capa 14 está formada preferiblemente por una mezcla de un homopolímero de polipropileno con un elastómero. El polipropileno le da buena resistencia térmica a la capa 14, mientras que el elastómero le proporciona resistencia a la deformación y al impacto. Si el elastómero se combina con polipropileno, de manera que el porcentaje en peso de elastómero oscile entre un 5 y un 50 (sobre el peso total de la capa 14), pueden producirse unos termosellados excelentes. Los mejores termosellados se obtienen cuando el porcentaje en peso del elastómero está comprendido aproximadamente entre 10 y 40, con mayor preferencia de 10 a 30. Estos termosellados tienen la suficiente consistencia para resistir todas las condiciones rigurosas que deben aguantar normalmente las bolsas de soluciones medicinales, es decir, esterilización térmica, aplicación con manguito de presión y manipulación brusca en general. El homopolímero o copolímero de polipropileno es preferentemente un copolímero de propileno/etileno con un 2 a un 10 por ciento en peso de etileno y, con mayor preferencia, con un 4 a un 6 por ciento de etileno. La Fina Oil & Chemical Company suministra comercialmente un copolímero adecuado de propileno/etileno con la marca Z9450, que tiene un contenido aproximado de etileno del 6 por ciento en peso. Entre otros copolímeros de propileno/etileno comercialmente disponibles se encuentra, p.ej., el PLTD 665 de Exxon. El polipropileno usado en la capa 14 puede ser de cualquiera de los tipos disponibles, es decir, isotáctico, sindiotáctico y, con menor preferencia, atáctico.

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El elastómero puede seleccionarse del grupo formado por copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), copolímero en bloque de estireno-butadieno-estireno (SBS), copolímero en bloque de estireno-isoprenoestireno (SIS), caucho de etileno-propileno (EPM) y terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM). Como SEBS comercialmente disponibles pueden adquirirse, p.ej., los tipos Kraton G-1650, G-1652 y G-1657X de la Shell Chemical Co. El SBS lo vende, p.ej., la Shell como Kraton D-1101, D-1102, D-1300C, D-4122, D-4141, D-4455X y D-4460X. El SIS lo vende, p.ej., la Shell como Kraton D-1107, D-1111, D-1112 y D-1117. EPM lo suministra p.ej. Exxon como Vistalon 719 o 503. EPDM lo suministra p.ej. Exxon como Vistalon 3708.

También pueden adquirirse en el comercio mezclas apropiadas, previamente preparadas, de polipropileno con elastómero. Por ejemplo, el Z-4650 de Horizon Polymers es una mezcla de 80 por ciento en peso de Z-9450 (copolímero de propileno-etileno como el descrito arriba) y 20 por ciento en peso de Kraton G-1652 (SEBS como el descrito arriba). Los demás materiales con los que puede formarse la capa 14 están generalmente disponibles en el comercio.

Al confeccionar una bolsa de solución medicinal con el film multicapa 10, la segunda capa externa 16 forma la superficie exterior de la bolsa. Como tal, las funciones principales de la capa externa 16 son las de proporcionar resistencia térmica a la bolsa durante el termosellado y la esterilización térmica, y resistencia mecánica frente al manejo y a la abrasión exterior. La capa 16 comprende preferentemente un material seleccionado del grupo formado por poliamida, copoliamida, poliéster, copoliéster, polietileno de alta densidad y policarbonato.

Entre las poliamidas y copoliamidas adecuadas hay que mencionar el nylon 66, nylon 610, nylon 12 y copolímeros de los mismos, el nylon 11 y copolímeros del mismo, nylon amorfo y mezclas de las poliamidas anteriores. Una copoliamida preferida es el nylon 66/610. Este material lo suministra comercialmente la EMS-American Gricon, Inc. con la marca XE 3303. Copoliésteres adecuados los suministra la Eastman Chemical Products, Inc. con las marcas comerciales ECDELTM 9965, 9966 y 9967. Cualquiera de los otros materiales con los que puede formarse la segunda capa externa 16 se halla ampliamente disponible en el comercio.

La primera capa adherente 18 comprende preferentemente un material seleccionado del grupo formado por copolímero de etileno/alfa-olefina con una densidad inferior o igual a 0,89 gramos por centímetro cúbico, una mezcla de copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina con densidad comprendida entre 0,89 y 0,92 gramos por centímetro cúbico y el material que constituye la primera capa externa 14, copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, y copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido.

Todos los materiales precedentes son compatibles con el material que constituye la capa interna 12 (es decir, copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina). Por tanto, el material concretamente escogido para la capa adherente 18 dependerá de la composición de la primera capa externa 14. Por ejemplo, si la capa 14 comprende una mezcla de homopolímero o copolímero de polipropileno (p.ej., copolímero de propileno/ etileno) y elastómero (p.ej. SEBS), la primera capa adherente 18 lleva preferiblemente copolímero de etileno/alfa-olefina con una densidad inferior o igual a 0,89 gramos por centímetro cúbico. Con mayor preferencia, la densidad es inferior o igual a 0,88 g/cc. Se ha comprobado que un material de este tipo se adhiere bien a las capas 12 y 14, y por tanto se cree que puede mejorar el funcionamiento con manguito de presión de las bolsas de solución medicinal confeccionadas con estos filmes.

Los copolímeros de etileno/alfa-olefina con densidades de 0,89 g/cc o inferiores más ampliamente disponibles son los de tipo homogéneo, p.ej., los catalizados con metalocenos. Estos copolímeros los venden fabricantes de resinas como la Dow Chemical Company y la Exxon Chemical Company. Como ejemplo de copolímeros de etileno/alfaolefina con densidad igual a 0,89 g/cc o inferior cabe mencionar el ENGAGETM EG 8150, un copolímero de etileno/octeno suministrado comercialmente por Dow, que tiene una densidad de 0,868 g/cc (ASTM D-792), un índice de fluidez de 0,5 dg/min. (ASTM D-1238) y un 25 % de octeno (ASTM D-2238, método B); el ENGAGETM EG 8100, un copolímero de etileno/octeno que tiene una densidad de 0,87 g/cc (ASTM D-792), un índice de fluidez de 1 dg/min. (ASTM D-1238) y un 24 % de octeno (ASTM D-2238, método B); y el ENGAGETM EG 8200, un copolímero de etileno/octeno que tiene una densidad de 0,87 g/cc (ASTM D-792), un índice de fluidez de 5 dg/min. (ASTM D1238) y un 24 % de octeno (ASTM D-2238, método B).

La segunda capa adherente 20 comprende preferentemente un material seleccionado del grupo formado por copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido, copolímero de etileno/acrilato de etilo modificado con anhídrido, polietileno lineal de baja densidad modificado con anhídrido, polietileno de muy baja densidad modificado con anhídrido, y polietileno de alta densidad modificado con anhídrido. Todos los materiales precedentes son compatibles con la capa interna. Por lo tanto, el material concretamente elegido para la capa adherente 20 dependerá del material seleccionado para la segunda capa externa 16. Por ejemplo, si la capa 16 comprende copoliéster, la capa adherente 20 lleva preferiblemente copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido. Como copolímeros apropiados de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido están disponibles comercialmente los tipos BYNELTM CXA E369 y BYNELTM CXA E374 de Du Pont y el PLEXARTM 3382 de Quantum Chemicals. Polietileno lineal de baja densidad modificado con anhídrido lo vende Mitsui con las marcas comerciales ADMERTM NF 500 y NF 550, y Du Pont con la marca comercial BYNELTM 4134. Todos los demás materiales utilizables para las capas adherentes 18 y 20 también existen en el comercio.

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Como podrán apreciar los que tienen experiencia en este sector, los filmes multicapa de la presente invención no se limitan a la estructura en cinco capas arriba descrita. La presente invención también abarca filmes con menor número de capas que el ilustrado, p.ej., los de estructura en tres y cuatro capas descritos aquí al principio. Igualmente, la presente invención abarca filmes con mayor número de capas que el ilustrado en la fig. 1, es decir, se podrían añadir otras capas a la estructura indicada en la fig. 1, para conferir al film las propiedades adicionales necesarias. Por ejemplo, se puede incluir una o más capas de polietileno de alta densidad en el film, para incrementar su efecto de barrera frente a la humedad, si tal aumento se desea. Si es preciso también puede incluirse una o más capas de barrera al oxígeno.

En una cualquiera o en todas las capas del film multicapa de la presente invención se pueden usar varios aditivos. Aquí se incluyen sin limitación agentes antiadherentes, antioxidantes, aditivos de proceso como el estearato de calcio, pigmentos, agentes antiestáticos, etc. Si el film multicapa va destinado a la confección de bolsas de solución medicinal, es preferible reducir al mínimo la cantidad de aditivos, para minimizar la probabilidad de que migren a la solución medicinal durante la esterilización térmica.

Los filmes multicapa de la presente invención se forman preferentemente como film tubular coextruido. Los recipientes para aplicaciones médicas u otros usos pueden fabricarse partiendo directamente del film tubular coextruido, o de rollos de material obtenido del tubo cortado y deslaminado. Para fabricar el film también puede emplearse un proceso de soplado en caliente, pero las propiedades ópticas de la bolsa resultante serán probablemente inferiores a las de la bolsa obtenida por el proceso de coextrusión. Otros procesos tales como recubrimiento por extrusión, laminación convencional, extrusión por matriz ranurada, etc. también son aplicables para la producción del film multicapa de la presente invención, pero estos procesos alternativos pueden resultar más difíciles o menos eficientes que el método preferido.

Los filmes multicapa conforme a la presente invención están preferentemente reticulados. La reticulación incrementa la resistencia estructural del film a temperaturas altas y/o la fuerza necesaria para estirar el material antes de desgarrarlo. La reticulación se consigue preferentemente por irradiación, es decir, bombardeando el film con radiación de partículas o sin partículas, tal como electrones de alta energía producidos por un acelerador o rayos gama de cobalto-60, para reticular los materiales del film. El nivel de radiación preferido está comprendido en el intervalo de unos 2 megarrads (M.R.) a unos 8 M.R. Puede utilizarse cualquier técnica convencional de reticulación. Por ejemplo, la reticulación electrónica puede efectuarse por irradiación con haz en forma de cortina. También pueden emplearse técnicas de reticulación química, p.ej. mediante el uso de peróxidos.

Las bolsas confeccionadas con los filmes multicapa de la presente invención pueden sellarse de varias maneras bien conocidas del estado técnico, incluyendo la soldadura por impulso y la soldadura por barra caliente. Un ejemplo de sellador por impulso comercialmente disponible es el termosellador VERTRODTM. Los termosellados que constituyen las partes superior e inferior de las bolsas (generalmente de longitud más corta que sus lados) se forman preferentemente en la dirección de la máquina del film multicapa (es decir, la dirección en que se mueve el film a través del equipo de producción), contra la dirección transversal (la perpendicular a la dirección de máquina).

Los filmes multicapa de la presente invención se han descrito en relación con una bolsa para el envasado de soluciones medicinales. Sin embargo debe entenderse que los filmes también pueden tener otras aplicaciones y que esta exposición no tiene por qué limitarse solamente a bolsas de soluciones medicinales.

La presente invención puede comprenderse mejor haciendo referencia a los siguientes ejemplos, los cuales se dan como ilustración y no deben interpretarse como una limitación del ámbito de la presente invención.

Ejemplos

Todos los filmes empleados en los ejemplos fueron coextruidos y se reticularon por radiación electrónica de alta energía. Todos ellos tenían la estructura en cinco capas representada en la fig. 1 y un espesor total de aproximadamente 1,91×10-4 m (7,5 milésimas de pulgada). Las capas externas 14 y 16 tenían un espesor de unos 1,91×10-5 m (0,75 milésimas de pulgada) cada una, las capas adherentes 18 y 20 un espesor de unos 1,02×10-5 m (0,4 milésimas de pulgada) cada una, y la capa interna 12 un espesor de unos 1,42×10-4 m (5,6 milésimas de pulgada).

Los materiales usados en los ejemplos se identifican más abajo. Todos los porcentajes están expresados en peso, a no ser que esté indicado de otro modo. Todas las propiedades físicas y los valores de composición son aproximados, a no ser que esté indicado de otro modo.

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"PEC-1": Z9450 (TM); copolímero de propileno/etileno, con un contenido en etileno de un 6 por ciento en peso y una densidad de unos 0,89 g/cc (ASTM D-1505); proporcionado por Fina Oil & Chemical Company de Dallas, Texas.

"SEBS": Kraton G-1652 (TM); copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno, con una resistencia a la tracción de unas 4500 psi (ASTM D-412), un módulo a 300 % de unas 700 psi (ASTM D-412), una elongación de un 500 % (ASTM D-412), una dureza Shore de aproximadamente 75, y un peso específico de aproximadamente 0,91; proporcionado por Shell Chemical Co. de Houston, Texas.

"EAO-1": ENGAGE EG 8100 (TM); copolímero de propileno/octeno (supuestamente homogéneo), con una densidad de unos 0,87 g/cc (ASTM D-792), un índice de fluidez aproximado de 1 dg/min. (ASTM D-1238), y aproximadamente un 24 % de octeno (ASTM D-2238, método B); proporcionado por Dow Chemical Company de Midland, Michigan.

"EAO-2": ExactTM 3025; copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, con un índice de fluidez aproximado de 1,2 dg/min. (ASTM D-1238(E)), una densidad de unos 0,91 g/cc (ASTM D-792), y un pico DSC del punto de fusión de aproximadamente 103ºC; proporcionado por Exxon Chemical Co.

"EAO-3": ExactTM 3028; copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, con un índice de fluidez aproximado de 1,2 dg/min. (ASTM D-1238(E)), una densidad de unos 0,90 g/cc (ASTM D-792), y un pico DSC del punto de fusión de aproximadamente 92ºC; proporcionado por Exxon Chemical Co.

"EAO-4": ExactTM 4011; copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, con un índice de fluidez aproximado de 2,2 dg/min. (ASTM D-1238(E)), una densidad de unos 0,89 g/cc (ASTM D-1505), y un pico DSC del punto de fusión de aproximadamente 70ºC; proporcionado por Exxon Chemical Co.

"VLDPE": DEFD 1362 (TM); polietileno de muy baja densidad, con una densidad de unos 0,906 g/cc y un índice de fluidez de aproximadamente 0,9; proporcionado por Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc., Fort Lavaga, Texas.

"EMA": BYNEL CXA E374 (TM); copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido, con un índice de fluidez de aproximadamente 2,8 dg/min. (ASTM D-1238, 190/2.16) y una densidad de unos 0,931 g/cc (ASTM D1505); proporcionado por E.I. Du Pont de Nemours, de Wilmington, Delaware.

"CPE": ECDEL 9965 (TM); copoliéster-éter con un índice de fluidez de unos 15 gramos/10 minutos (ASTM D-1238, 190/2.16) y un peso específico de aproximadamente 1,13 (ASTM D-792); proporcionado por Eastman Chemical Products, Inc., Kingsport, Tennessee.

Ejemplo 1

Un film multicapa conforme a la presente invención que tenía la siguiente estructura en cinco capas:

Primera capa externa 12 (termosellante): 80 % EPC-1 + 20 % SEBS

Primera capa adherente 18: EAO-1

Capa interna (central) 12: EAO-3

Segunda capa adherente 20: EMA

Segunda capa externa 16 (resistente al desgaste): CPE

Ejemplo 2

Un film multicapa conforme a la presente invención que tenía la misma estructura del ejemplo 1, excepto la capa interna (central), que solo llevaba EAO-2.

Ejemplo 3 (comparativo)

Un film multicapa comparativo con la misma estructura del ejemplo 1, excepto la capa interna (central), que llevaba VLDPE, y la primera capa adherente, formada por 50 % del material de la capa central (VLDPE) + 50 % de material termosellante (80 % EPC + 20 % SEBS).

Ejemplo 4

Antes de confeccionar las bolsas de solución medicinal y de esterilizarlas térmicamente, se comprobaron las propiedades ópticas de los filmes de los ejemplos 1-3 en cuanto a velado y transmisión total. Las pruebas de medición de velo y transmisión total se realizaron según la norma ASTM D-1003 método A. Se ensayaron cuatro muestras para cada film. Los resultados de las cuatro muestras respectivas se promediaron y figuran en la siguiente tabla 1.

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TABLA 1

Film: Velo (%) Transmisión total ( %)

Ejemplo 1: 3,8 94

Ejemplo 2: 4,0 94

Ejemplo 3 (comparativo): 5,5 93

Como se ve, las propiedades ópticas de velado y transmisión total fueron parecidas para los tres filmes antes de la esterilización térmica, siendo los filmes de los ejemplos 1-2 algo mejores que el film del ejemplo comparativo 3.

10 Ejemplo 5

Para determinar el efecto de la esterilización térmica en las propiedades ópticas de los filmes 1-3, se confeccionaron con ellos unas bolsas de solución medicinal, de 2 litros de capacidad. Se empleó un termosellador de impulso VERTRODTM para hacer las soldaduras en forma de pestaña, alrededor de cada bolsa. Después, las bolsas se

15 llenaron con agua por una abertura en la parte superior de la bolsa. Luego se soldó la abertura con el termosellador de impulso VERTRODTM, quedando el agua completamente encerrada dentro de cada bolsa. De cada uno de los filmes de los ejemplos 1-3 se hicieron cuatro de dichas bolsas.

Luego, cada bolsa con agua se esterilizó por calor en un autoclave a 121ºC (250ºF) durante 30 minutos y después

20 se dejó enfriar 24 horas a temperatura ambiente. A continuación se vaciaron las bolsas y se dejaron secar. Luego se midieron sus propiedades ópticas de transmisión total, velado, transparencia y brillo. La transmisión total y el velado se determinaron según la norma ASTM D-1003 - método A, como antes en el ejemplo 4. La transparencia se midió según la norma ASTM D-1746 y el brillo según la norma ASTM D-2457. Las propiedades ópticas indicadas en la siguiente tabla 2 son los valores promedio de cada una de las cuatro bolsas hechas con cada uno de los filmes de

25 los ejemplos 1-3.

TABLA 2

Film: Transmisión Velo Transparencia Brillo

total ( %): ( %) ( %) (45º)

Ej. 1: 93,2 6,4 13,0 77

Ej. 2: 92,5 7,8 13,3 78

Ej. 3: 91,8 33,8 5,9 62

(Comp.)

30 Tal como se ve, las bolsas hechas con los filmes de los filmes de los ejemplos 1-2 (o sea, filmes conforme a la presente invención, con un copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina en la capa interna (central)) tuvieron mejores propiedades ópticas tras la esterilización térmica, en todas las cuatro categorías medidas (transmisión total, velado, transparencia y brillo), que las bolsas hechas con el film comparativo que lleva un copolímero heterogéneo de etileno/alfa-olefina (es decir, VLDPE) en la capa central. Estas mejoras no eran de esperar, vistos los resultados

35 del ejemplo 4 previos a la esterilización, que indicaban propiedades ópticas mucho más parecidas entre los filmes de los ejemplos 1-3. Es especialmente destacable la mejora en velado y transparencia de los filmes de los ejemplos 1-2 respecto al film del ejemplo comparativo 3. También es notable lo que llegó a empeorar el velado del film del ejemplo comparativo 3 tras la esterilización térmica (tabla 2), comparado con su valor antes de la esterilización térmica (tabla 1). Como puede verse, los filmes de los ejemplos 1-2 dieron mucho mejor resultado.

40 El mejor brillo de los filmes de los ejemplos 1-2 respecto al film del ejemplo comparativo 3 es beneficioso porque las bolsas de solución medicinal con mayor brillo son estéticamente más atractivas que las bolsas de menor brillo.

Para simular la bolsa conteniendo solución medicinal se aplicó aceite mineral sobre el lado termosellado de las

45 anteriores bolsas termoesterilizadas y se midieron las propiedades ópticas de estas muestras tal como antes. Esto no tuvo un gran efecto en los valores de las propiedades ópticas indicados en la tabla 2 (es decir, los filmes de la presente invención seguían teniendo mejores propiedades ópticas que el film comparativo), excepto en la transparencia. El aceite mineral disminuyó la transparencia de cada muestra (respecto a la no aceitada) y tuvo el efecto de rebajar la mejor transparencia de los filmes de los ejemplos 1-2 respecto al film del ejemplo comparativo 3. No se sabe a qué fue debido, pero se cree que ocurrió como resultado de una aplicación inconsistente o irregular del

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5 aceite mineral a las bolsas durante el ensayo.

Ejemplo 6

Para todos los filmes de los ejemplos 1-3 se midió la deformación, la resistencia a la rotura, el alargamiento a la

10 rotura, el módulo, el funcionamiento con manguito de presión y la permeabilidad al oxígeno, a la humedad y al dióxido de carbono. Las pruebas se efectuaron según métodos ASTM normalizados. En comparación con el film del ejemplo 3, los filmes de los ejemplos 1-2 tenían una resistencia a la rotura algo mayor; similar comportamiento en cuanto a elasticidad, elongación y módulo; mejor funcionamiento con manguito de presión (es decir, las bolsas llenas de agua confeccionadas con estos filmes duraron más tiempo en un manguito de presión, antes de perder por el

15 termosellado); y un efecto barrera a los gases algo inferior (pero aún dentro de los límites aceptables para usar como bolsa de solución medicinal). Este ejemplo se menciona para ilustrar que los filmes de la presente invención no solo muestran mejores propiedades ópticas tras la esterilización térmica, sino que también poseen otras propiedades físicas, necesarias para usar dichos filmes en la confección de bolsas para soluciones medicinales.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Un film multicapa capaz de resistir una esterilización térmica a 121ºC (250ºF), el cual comprende:

(a)

una capa interna formada por un copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina de una densidad comprendida entre 0,90 y 0,92 gramos por centímetro cúbico, o por una mezcla de dos o más copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina con una densidad comprendida entre 0,90 y 0,92 gramos por centímetro cúbico;

(b)

una primera capa externa formada por un homopolímero de polipropileno, un copolímero de polipropileno, una mezcla de homopolímero de polipropileno y elastómero, una mezcla de copolímero de polipropileno y elastómero, polietileno de alta densidad, o copoliéster; y

(c)

una segunda capa externa formada por una poliamida, copoliamida, poliéster, copoliéster, polietileno de alta densidad o policarbonato.
2.

Un film según la reivindicación 1, en que dicho copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina o mezcla de copolímeros tiene una densidad comprendida entre 0,90 y 0,91 gramos por centímetro cúbico.
3.

Un film según la reivindicación 1 ó 2, en que la primera y segunda capas externas están formadas por polietileno de alta densidad y van directamente adheridas a la capa interna.
4.

Un film según la reivindicación 1 ó 2, que además lleva una primera capa adhesiva, situada entre la capa interna y la primera capa externa, y adherida a ellas; estando dicha primera capa adhesiva formada por un copolímero de etileno/alfa-olefina de densidad inferior o igual a 0,89 gramos por centímetro cúbico, una mezcla de copolímero homogéneo de etileno/ alfa-olefina de densidad comprendida entre 0,89 y 0,92 gramos por centímetro cúbico con el material que constituye la primera capa externa, copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, o copolímero de etileno/acrilato de metilo modificado con anhídrido.
5.

Un film según la reivindicación 4, en que la primera capa externa comprende una mezcla de homopolímero o copolímero de polipropileno con elastómero, y la segunda capa externa polietileno de alta densidad.
6.

Un film según la reivindicación 4, que además incluye una segunda capa adhesiva, situada entre la capa interna y la segunda capa externa, y adherida a ellas; estando dicha segunda capa adhesiva formada por copolímero de etileno/acetato de vinilo modificado con anhídrido, copolímero de etileno/ acrilato de metilo modificado con anhídrido, copolímero de etileno/acrilato de etilo modificado con anhídrido, polietileno lineal de baja densidad modificado con anhídrido, polietileno de muy baja densidad modificado con anhídrido o polietileno de muy baja densidad modificado con anhídrido.
7.

Un film según la reivindicación 6, en que la primera capa externa comprende una mezcla de homopolímero o copolímero de polipropileno con elastómero, y la segunda capa externa copoliéster o poliamida.
8.

Una bolsa adecuada para el envasado y la administración de una solución medicinal, confeccionada con un film conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes.