JPS6159738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は約200℃の高温から液体窒素温度約
−196℃の極低温で使用可能な耐熱耐極低温性容
器に関し、特に血液その他の生理学的溶液の凍結
保存用等に適したプラスチツク容器に関する。 従来、血液の保存方法として、ACD抗凝剤に
よる血液保存法（ACD溶液を収容したガラスび
ん又は軟質塩化ビニル製容器中で４〜６℃で保存
する方法）、緩速凍結法（−80ないし−85℃で軟
質塩化ビニル製容器中で保存する方法）等が知ら
れているが、前者の方法は保存中に血液の代謝が
進行し、血液の使用可能期間が採血後21日間と短
く、後者の方法は高濃度グリセリン等の凍害防止
剤を添加するため、使用時その洗浄によつて赤血
球回収率が低くなり、赤血球の質も数年で低下し
てしまうなどの欠点があり、いずれの方法も長期
間の血液保存法としては適していない。 そのため、血液等の生理学的溶液を液体窒素中
で瞬間凍結し、−170ないし−200℃程度の極低温
下で保存する急速凍結保存法が開発されている。
しかし、この場合、このような極低温に耐え、か
つ高温滅菌処理が可能で、しかも使用上簡便な保
存用容器が必要となる。たとえば従来の血液保存
用に使用されている軟質塩化ビニル製容器は−
196℃の極低温においては耐性を有せず、凍結時
において、僅から衝撃によつても亀裂が生じてし
まう。また、アルミニウム、ステンレススチール
等の金属製の容器は加工上、容器の注出入口部の
封緘、開封が困難となり、容器内に液体窒素が流
入してしまうおそれもあり、また不透明なため保
存液の状態を外から見ることができないという問
題があるとともに、製造費が高価となる。 この発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
つて、200℃程度の高温および−200℃程度の極低
温での使用に耐えることができ、また急速凍結、
急速解凍における急激な温度変化にも耐えること
ができ、かつ製造上簡単であり、収容する生理学
的溶液に対し悪影響を及ぼすおそれのない透明性
の良好な容器を提供することを目的とする。 すなわち、この発明はエチレン―４弗化エチレ
ン共重合体からなる内層と該内層の外側に積層さ
れたポリイミド樹脂層とによつて形成されている
ことを特徴とする耐熱耐極低温性容器を提供する
ものである。 一般に耐高低温性の良好なブラスチツク材料と
して弗素系樹脂が知られており、本発明で用いら
れるエチレン―４弗化エチレン共重合体
（ETFE）のほか、ポリ塩化３弗化エチレン
（PCTFE）、４弗化エチレン―６弗化プロピレン
共重合体（FEP）、パーフルオロアルコキシ樹脂
（PFA）等があるが、PCTFEは融点が210〜225
℃と低く、熱融着加工は容易であるが、乾熱滅菌
処理（180℃、１時間）において樹脂相互の融着
現象が発生し、また樹脂自体は低温で脆化しない
が、熱シール部分の結晶化の進行あるいは熱分解
によつて強度が低下するおそれがあり、汎用のヒ
ートシーラによる安定的シール作業が困難であり
好ましくない。また、FEPは融点が290℃で、シ
ール温度が300〜340℃と高く、シール作業性が劣
り、抗張力も比較的大きく、また伸びも大きく、
急速凍結速度を遅くしない程度の厚み（約0.1mm
以下）ではシール強度の十分なものが得られな
い。PFAは融点が302〜310℃と更に高く。シー
ル温度は350℃以上になりシール作業性が悪くな
ると共に、他の材料と積層化する為にはエツチン
グ処理等が必要となるなど制約が大きい。これら
に対してETFEは265〜270℃という適度な融点を
有し、＋200℃までの高温滅菌操作に充分適合する
と共に、融点以上300℃以下の条件で比較的容易
に熱融着が可能で、かつ0.05mm厚のフイルムで６
Kg／15mm以上のシール強度を有し、他の
PCTFE，FEP，PFAがせいぜい３Kg／15mm以下
のシール強度しか得られないことと比較して薄膜
使用が可能でありこの点からも急速法凍結バツク
用内層材としてすぐれている。ETFEは−196℃
の極低温においても柔軟で良好な物理的性質を保
持し、又毒性も寡少で衛生性も良く、また水蒸気
透過率も低く、長期間血液を保存したとしても血
液成分の変質はほとんどなく問題とならない。 この発明で用いられるETFE層の厚みはシール
強度の点から0.030mm以上が好ましく、また、急
速凍結を容易にするための観点から0.075mm以下
とすることが好ましい。 このETFEは単層のフイルムとして袋状にする
ことも可能であるが、ヒートシールあるいはイン
パルスシール時の熱と圧力によつてシール部分が
薄くなり、この部分が切れ易くなり、シール強度
が得られないおそれがあり、またシール時にフイ
ルムがシールバーへ付着して連続的に安定したシ
ール作業が困難となり、シール面も汚れるおそれ
がある。そのため、この発明においてはこの
ETFEの外側にポリイミド樹脂を積層することに
よつて、これらの問題の解決が図られている。 ポリイミド樹脂はほとんど融点を示さず、420
℃まで分解しない著るしい耐熱性を有し、かつ非
常に強じん物性を有するから、シール時にシール
バーへ付着することなく、内層のETFEフイルム
のシール部分の薄膜化を最小限に抑えることが可
能となる。さらにポリイミド樹脂フイルムは４〓
液体ヘリウム温度においても柔軟性を有する極低
温耐性を有しており、本発明の目的とする約200
℃ないし−200℃の範囲での使用上全く問題はな
い。また、ポリイミド樹脂は同じ厚さのETFEフ
イルムの５〜10倍の引張り強度を有しているか
ら、容器全体の強度を著るしく増大させることが
できる。ポリイミド樹脂からなる外層は0.01〜
0.075mmの範囲で用いることが好ましいが、さら
に、容器のシール部の安定性、強度および熱伝導
性からETFE内層は比較的厚くし、ポリイミド樹
脂外層は比較的薄くするようにして積層すること
が好ましい。なお、ポリイミド樹脂は通常着色し
ているが、0.05mmの厚さのもので曇度、約５％で
あり、透明性の点でも特に問題はない。このよう
な積層体シートを用いて袋状容器とする場合図面
に示すようにエチレン―４弗化エチレン共重合体
フイルム１とポリイミド樹脂フイルム２とをまず
耐熱性、耐極低温性の反応硬化型接着剤３、たと
えばポリエステル系、ポリウレタン系あるいはエ
ポキシ系接着剤を用いて積層体とし、この積層体
のエチレン―４弗化エチレン共重合体フイルム１
面が相接するように重合させ、かつ、その間の適
当個所に液体注入口、注出口４を介在させた状態
で周囲をヒートシールすれば袋状の容器とするこ
とができる。この容器は血液等を収容する場合、
あらかじめ蒸気滅菌あるいは乾燥滅菌処理して使
用に供せられる。 実施例 １ 片面をコロナ放電処理した厚さ0.05mmのエチレ
ン―４弗化エチレンコーポリマーフイルム（旭硝
子(株)製アレツクス、商標、４弗化エチレンがモル
比で40〜60％のもの）とポリエステルイソシアネ
ート系接着剤３ｇ／m²塗布した厚さ0.025mmの芳
香族ポリイミドフイルム（Du pont社製
KaptonH、商標、ピロメリツト酸無水物とジア
ミノジフエニルエーテルの縮重合体）を貼り合
せ、２層の積層フイルムを得た。これにエチレン
―４弗化エチレンコーポリマー製の注出・注入用
口部を取りつけた後、ETFE層を内側にして熱封
緘し400ml用血液バツグ（実容量1000ml）を得
た。この袋を180℃−１時間乾熱滅菌した後、赤
血球濃厚液400mlを入れ、さらに29％グリセリン
液400mlを加えた後、口部を熱封緘し、金網製ホ
ルダーで袋体の厚みを２cmに規制しつつ液体窒素
槽に垂直に投入し、瞬間凍結させた。凍結は約２
分で完了した。凍結した血液バツグを金網をはず
して液体窒素保存槽に移し換え、２日間−196℃
で保存したのち＋40℃の温水中で解凍した。これ
らの工程中急激な温度変化及び衝撃を受けたにも
かかわらず本発明による袋体は破損、シール部の
剥離、内容物の流出等の問題はなく良好であつ
た。また−196℃で６ケ月間保存した後解凍した
ところ赤血球回収率も問題はなかつた。 さらに、この実施例で得た袋体について毒性試
験（細胞毒性、溶血性）、溶出物試験、赤血球生
存試験、血小板生存試験（リースエツカー法）、
トリグリセライド定量試験、UV吸収試験、血液
凝固試験、血清保存試験、微生物透過試験、カビ
低抗試験を所定の方法でおこなつた結果、全く異
常は認められなかつた。 実施例 ２ 下記表に示す構成からなるサンプル（容量、
1000ml）の袋体を作り、これに水：グリセリン＝
１：１の溶液を800ml充填したのち、ヒートシー
ルし、これら袋体を金属ホルダーで２cmの厚さに
規制しつつ、液体窒素中に垂直に投入して瞬間凍
結し、凍結時間を測定した。さらに、上記液体窒
素中での瞬間凍結、40℃温水中での解凍を３回繰
り返し、サーマルシヨツクテストをおこない、シ
ール部の剥離の発生および袋体の破損の有無を調
べた。さらに同様にして液体窒素中５分間で完全
に凍結をおこなつたのち、直ちに引き出し、30cm
の高さからコンクリート面に対し、袋体の底部融
着部が当るように垂直に落下させ亀裂、破袋の有
無を調べた。その結果を下記表に示す。

【表】 この実験から本発明に係わる試料Ａ〜Ｄのもの
は低温強度、熱伝導性等において満足なものであ
つたが、参考例（Ｅ〜Ｇ）のものは熱伝導性ある
いは低温強度が劣り、実用上好ましいものでなか
つた。 （注）…実施例１で用いたものと同様のETFEお
よびポリイミド樹脂を使用した。 以上詳述したように本発明に係わる耐熱耐極低
温性容器はヒートシール性が良好で、製造上も簡
単であり、しかも200℃の高温滅菌操作に耐えさ
らに、−200℃の極低温下でも柔軟性、および十分
な機械的強度を有し、さらに毒性等の問題もな
く、赤血球等の回収率も良好であるなど種々の利
点を有し、特に生理学的溶液の保存用容器として
好適なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わる耐熱耐極低温性容器の断
面図である。 １……ETFEフイルム、２……ポリイミド樹脂
フイルム、３……接着剤、４……液体注出入口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレン―４弗化エチレン共重合体からなる
   厚み0.030ないし0.075mmの内層と、該内層の外側
   に積層された厚み0.01ないし0.075mmのポリイミ
   ド樹脂層とによつて形成されていることを特徴と
   する生理学的溶液の凍結保存用容器。