专利名称：医疗用冷冻袋的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗用冷冻袋，其是由在超高分子量聚乙烯膜的两面以热塑性树脂膜熔敷得到的3层薄膜而构成，该热塑性树脂膜比该超高分子量聚乙烯熔点低，且具有与该超高分子量聚乙烯的相溶性。
背景技术：
作为冷冻保存血液成分的方法，已知是添加二甲亚砜等的冻害保护剂在-80～-196℃左右的超低温下保存的方法。在这样极低温下保存时，需要在极低温下也可使用、进而可杀菌处理、使用上简便的冷冻袋。用于血液保存的软质聚氯乙烯袋在-40℃下脆化，在极低温下受到外部的极少的冲击也能损坏。
为此，作为在-80～-196℃的极低温下保存血液成分的袋，以往，提出由聚酰亚胺薄膜和氟化乙烯丙烯聚合物薄膜的叠层薄膜组成的(专利文献1)或、由四氟乙烯和乙烯的共聚物薄膜组成的(专利文献2)等。可是，由于聚酰亚胺是高分子材料中热传导率最低的一个，所以冷冻速度慢，影响内容物的质量。另外，聚酰亚胺树脂和氟系树脂的熔点非常高，成形加工性差。
作为使用聚酰亚胺树脂和氟系树脂以外的树脂的冷冻袋，提出了使用电子射线照射，双轴拉伸的乙烯-醋酸乙烯共聚物的薄膜(专利文献3)、双轴拉伸了的交联聚乙烯薄膜(专利文献4)、两层薄膜(专利文献5)等，其中两层薄膜是位于内侧的超高分子量聚乙烯层与位于外侧的热塑性树脂层加热熔融而形成的，该位于外侧的热塑性树脂的融点比该超高分子量聚乙烯低，且具有与该超高分子量聚乙烯的相溶性。
但是，上述乙烯-醋酸乙烯共聚物的薄膜虽然在低温下比一般的薄膜破损较低，但是在-196℃的超低温下失去弹性使袋破损，不能说作为冷冻袋具有充分的性能。
在上述的双轴拉伸薄膜中存在下述缺点，即，由于加热密封操作，在密封部分及其周边薄膜收缩，出现皱纹，在实际使用中，若粗野操作时常常破损，有不能安全保存内容物的缺点。
由上述超高分子量聚乙烯和有相溶性的外侧的热塑性树脂的层加热熔融而形成的两层薄膜构成的袋，虽然在超低温下具有较高强度，但是因为超高分子量聚乙烯分子链较长，所以超高分子量聚乙烯之间的密封较困难。
超高分子量聚乙烯虽在耐冲击性、耐磨耗性、自身膨润性、耐药性、耐寒性及无毒性上非常优良，但由于具有极高的熔融粘度，所以薄膜的制造方法通常是压缩成形原料树脂的粉末等，做成块状成形品后，通过切削加工制作的。对于上述制造的薄膜，由于其表面状态成为粗面，所以不容易成形加工。另外，出现毛刺时，薄膜表面的聚乙烯有可能脱落，在作为医疗袋使用时，成为杂质进入的原因。另外，在压缩加工成形时容易形成空气进入的状态，在以下的工序中，在切削了的薄膜上有可能产生气孔。
另外，在膜片与膜片或者膜片与端口部件进行加热密封时，由于超高分子量聚乙烯的分子量高到100万以上，所以聚乙烯分子链的流动性差，分子链之间难以络合。因此，存在难以加热密封、难以进行袋的稳定制造的问题。
日本专利公告1974-8079号公报 日本实用新型公告1980-55069号公报[专利文献3]日本专利公告1980-44977号公报，美国专利4,112,989[专利文献4]日本专利公告1987-57351号公报[专利文献5]日本专利公开1996-173505号公报发明内容本发明目的在于要求开发出耐寒性、成形加工性优良的医疗用冷冻袋。具体地要求即使在作为液氮的温度的-196℃也不破损，具有充分的强度的医疗用冷冻袋。
本发明就是鉴于上述以往技术而进行的，其涉及在极低温下保存血液、体液及细胞浮游溶液时，可不破损袋而保存、成形加工性优良的医疗用冷冻袋。
即，本发明涉及如下内容(1)医疗用冷冻袋，其是由超高分子量聚乙烯膜的两面熔敷比该超高分子量聚乙烯熔点低、且具有与该超高分子量聚乙烯相溶性的热塑性树脂的薄膜形成的3层薄膜组成，(2)在(1)中所述的医疗用冷冻袋，其中，热塑性树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物或直链状低密度聚乙烯，(3)在(1)中所述的医疗用冷冻袋，其中对超高分子量聚乙烯用粘度法测定的重均分子量是100万以上，或者，用光散射法测定的重均分子量是300万以上，(4)在(1)中所述的医疗用冷冻袋，其中3层薄膜的厚度是约50～500μm，(5)在(4)中所述的医疗用冷冻袋，其中3层薄膜的厚度是约100～250μm，(6)医疗用冷冻袋的成形方法，其特征是在超高分子量聚乙烯薄膜的两面熔敷比该超高分子量聚乙烯的熔点低、且与该超高分子量聚乙烯有互溶性的热塑性树脂的薄膜而得到的3层薄膜和端口部进行成形，及(7)医疗用冷冻袋的保存方法，其特征是由超高分子量聚乙烯膜的两面熔敷比该超高分子量聚乙烯熔点低、且具有与该超高分子量聚乙烯相溶性的热塑性树脂的薄膜形成的3层薄膜组成的医疗用冷冻袋中，充填血液、体液或细胞浮游溶液，在约-80～-196℃下保存。
本发明的医疗用冷冻袋，在极低温环境下保存血液、体液及细胞浮游溶液时，可不破损袋而保存，成形加工性优良。
具体实施例方式
本发明的医疗用冷冻袋是用于在极低温下保存血液、体液及细胞浮游溶液的袋，其特征是由超高分子量聚乙烯薄膜和、在该超高分子量聚乙烯薄膜的两面叠层了比该超高分子量聚乙烯的熔点低，且与该超高分子量聚乙烯有互溶性的热塑性树脂(以下，简称为热塑性树脂)的薄膜构成的3层薄膜形成的。上述3层薄膜合计的厚度约50～500μm、优选的是约100～250μm。本发明的医疗用冷冻袋的薄膜，由至少上述3层构成就可以，根据需要，也可以在薄膜的两面或单面上进一步叠层热塑性树脂的薄膜。
本发明的超高分子量聚乙烯是指用低压法聚合的聚乙烯，重均分子量用粘度法是满足100万以上，或用光散射法是满足300万以上的任何一种，虽然没有上限，但在现时点上，约600万左右(粘度法)是从业者可制造界限。超高分子量聚乙烯与通用的低密度聚乙烯等不同，在耐冲击性、耐磨耗性、自身膨润性、耐药性、耐寒性及无毒性上显示了非常优良的性质。
进而，超高分子量聚乙烯薄膜，由于是高分子量，所以粘度高，用压缩成形等将粉末原料树脂做成块状成形品后，通过切削加工形成薄膜状。薄膜的厚度，优选的是可抑制气孔的发生，有薄膜强度，可耐急速冷冻及解冻的厚度，具体地，优选的是约25～250μm、更优选的是约50～150μm。
本发明的热塑性树脂薄膜是选择可以不剥离程度地粘结该超高分子量聚乙烯薄膜，成形加工性优良的。因此，选择比该超高分子量聚乙烯的熔点(约134～138℃)低，且与该超高分子量聚乙烯有互溶性的物质。所说互溶是指2种以上的树脂不会产生不好的分离情况，也不会产生化学反应，具有均质的混合能力，互溶在实验上指用差示扫描热量计(DSC)测定混合了上述超高分子量聚乙烯和上述热塑性树脂的组合物时，观测到上述超高分子量聚乙烯和上述热塑性树脂的玻璃化温度(Tg)为单一峰值的状态。如果不相溶，则可分别观测到对应于不同树脂的各自的玻璃化温度(Tg)的峰值。该热塑性树脂的薄膜厚度是约12.5～125μm、优选的是约25～75μm。
作为上述热塑性树脂的适宜的例子，除了低密度聚乙烯、中密度聚乙烯之外，可举出乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等的乙烯系共聚物、苯乙烯丁二烯橡胶的加氢物和聚乙烯的热塑性树脂组合物、苯乙烯丁二烯橡胶的氢添加物和聚丙烯的热塑性树脂组合物等，其中，优选的是低密度聚乙烯或者乙烯-醋酸乙烯共聚物，进而优选的是直链状低密度聚乙烯。在此，低密度聚乙烯的密度范围是指约0.910～0.925g/cm3的。
直链状低密度聚乙烯使用齐格勒·纳塔催化剂或者金属茂催化剂等的催化剂在稳定的条件下进行聚合。直链状低密度聚乙烯由于抑制了一般的低密度聚乙烯的分枝结构，所以其成形品的加热密封强度、耐寒性、耐疲劳裂纹性(即使在长时间暴露在外部环境下也难以引起劣化的性质)优良。上述催化剂在聚合后除去或者仅使用少量在残留的状态下被加工成薄膜状，但是由于本发明的冷冻袋是作为医疗用，所以优选的是使用尽可能不残存催化剂的。
三层薄膜的制造方法是用热熔粘法进行的。具体地是用热辊等在超高分子量聚乙烯薄膜的两面上加热熔融上述热塑性树脂的同时并挤出，加压接合而进行的。热辊的温度，优选的是约150～250℃、更优选的是约170～200℃。
用上述3层薄膜的医疗用冷冻袋的成形方法，是通过将切成相同尺寸的2片3层薄膜，在将端口(port)夹于中间的状态下重合，该端口使血液、体液及细胞浮游溶液流入流出，通过加热密封将边缘部分熔粘形成袋状。此时，端口部分设计成方形时，可极少地浪费贵重的血液、体液及细胞浮游溶液。端口部分，优选的是与内层的热塑性树脂的薄膜互溶，有一定程度可挠性，可举出用超低密度聚乙烯等制作的物质。根据需要也可设置数个端口部分。
本发明的医疗用冷冻袋的一个例子是通过用厚度50μm的直链状低密度聚乙烯薄膜夹住厚度75μm的超高分子量聚乙烯薄膜两面粘着形成3层薄膜，将其切成尺寸150×200mm后，将2个膜片重合，用加热密封法热熔粘边缘部分而形成的。
进而，作为本发明的医疗用冷冻袋的一个例子是将用厚度75μm的直链状低密度聚乙烯薄膜热敷在厚度100μm的超高分子量聚乙烯薄膜的一个面上，另一个面用厚度75μm的乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜热敷而构成3层薄膜，将其切成尺寸150×200mm后，将2个膜片重合，用加热密封法热熔粘边缘部分而形成的。
上述3层薄膜，由于将熔点低的热塑性树脂叠层在超高分子量聚乙烯的两面上，所以可防止作为粗面的超高分子量聚乙烯的脱落。进而，在内层中，用加热密封等容易且稳定地加工成袋形状，可防止由于超高分子量聚乙烯的脱落，混入到血液、体液及细胞浮游溶液中。进而，由于热塑性树脂是平滑面，所以也不伤害红血球或细胞等的生体组织。另外，在外层中，通过加热密封可容易地贴上聚乙烯制的标签等物品，可防止从外部进入异物。
本发明的医疗用冷冻袋，可适宜地保存例如红血球、血小板、血浆等的血液成分和骨髓液、其他的体液、细胞浮游液。本发明的医疗用冷冻袋，即使在-80～-196℃的低温下也充分耐用，但在实际保存红血球、血小板、血浆等的血液成分和骨髓液、其他的体液、细胞浮游液时，为了不损伤这些组织，最好是慢慢地冷却。具体地是通过一次深冷机(冷冻机)等冷却到约-80℃后，移到液氮中保存。在使用保存的血液、细胞等时，例如可通过37～40℃的热浴等加热装置解冻。
实施例以下，用实施例详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。
实施例1在厚度75μm的超高分子量聚乙烯(根据粘度法测定的重均分子量大约为150万)的切削膜(新光、作新化学公司制)的两面，用热叠层法贴敷厚度50μm的直链状低密度聚乙烯薄膜(莫阿太克3500Z、出光化学公司制)，制作成3层薄膜。将上述薄膜切成尺寸150×200mm的膜片，将2个膜片合在一起通过热密封法热熔粘边缘，制作容量100ml的医疗用冷冻袋。
实施例2在厚度75μm的超高分子量聚乙烯(根据粘度法测定的重均分子量大约为100万)的切削膜(新光、作新化学公司制)的外表面上贴敷厚度50μm的直链状低密度聚乙烯薄膜(莫阿太克3500Z、出光化学公司制)，在上述的切削膜的内表面上贴敷厚度50、75或100μm的直链状低密度聚乙烯薄膜(莫阿太克3500Z、出光化学公司制)，用热叠层法制作成3层薄膜。将上述薄膜切成尺寸150×200mm的膜片，将2个膜片合在一起通过热密封法热熔粘边缘，制作容量100ml的3种医疗用冷冻袋。
实验例在由实施例制作的医疗用冷冻袋中，充填二甲基亚砜(DMSO)5％(v/v)水溶液100ml，充分排出空气就后，收纳在铝制的箱中。将收纳在铝制的箱中的袋在深冷机(冷冻机)中在-80℃下静置4小时，进行冷冻。接着，将该冷冻的袋移到液氮中保存1周。将保存的袋从铝箱中取出，在37～40℃中热浴冷冻袋进行解冻，目视观察袋不破损、未混入液氮等。作为比较，将容量100ml的市售的乙烯-醋酸乙烯共聚物制袋(EVA、薄膜的厚度为375μm，ネクャル社制，美国)和聚乙烯制袋(PE、薄膜的厚度为70μm，チヤ一タ一メド社制，美国)的任何一种用目视观察10次，分别进行同样的实验。
将该实验的结果表示在表1中。对于乙烯-醋酸乙烯共聚物制袋(EVA)实验时，实验袋的20％破损、聚乙烯袋制袋(PE)实验时，实验袋的10％破损，但是本发明的医疗用冷冻袋虽然进行了200个的大量试验，一个也未发现破损。
按照本发明，可提供即使在液氮的温度-196℃下也不破损，具有充分的强度、耐寒性、成形加工性优良的医疗用冷冻袋，可在极低温下在无菌、无毒状态下保持血液、体液及细胞浮游溶液。
权利要求
1.一种医疗用冷冻袋，其是由超高分子量聚乙烯膜的两面熔敷比该超高分子量聚乙烯熔点低、且具有与该超高分子量聚乙烯相溶性的热塑性树脂的薄膜而形成的3层薄膜组成。
2.根据权利要求1所述的医疗用冷冻袋，其中热塑性树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物或直链状低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的医疗用冷冻袋，其中对超高分子量聚乙烯用粘度法测定的重均分子量是100万以上，或者用光散射法测定的重均分子量是300万以上。
4.根据权利要求1所述的医疗用冷冻袋，其中3层薄膜的厚度是约50～500μm。
5.根据权利要求1所述的医疗用冷冻袋，其中3层薄膜的厚度是约100～250μm。
6.一种医疗用冷冻袋的成形方法，其特征是将超高分子量聚乙烯薄膜的两面熔敷比该超高分子量聚乙烯的熔点低、且与该超高分子量聚乙烯有互溶性的热塑性树脂的薄膜而得到的3层薄膜和端口部进行成形。
7.一种医疗用冷冻袋的保存方法，其特征是由超高分子量聚乙烯膜的两面熔敷比该超高分子量聚乙烯熔点低、且具有与该超高分子量聚乙烯相溶性的热塑性树脂的薄膜形成的3层薄膜组成的医疗用冷冻袋中，充填血液、体液或细胞浮游溶液，在约-80～-196℃下保存。
全文摘要
本发明提供一种医疗用冷冻袋，该冷冻袋即使在液氮的温度为－196℃下也不破损，具有充分的强度、耐寒性、成形加工性优良，可在极低温下在无菌、无毒状态下保持血液、体液及细胞浮游溶液。
文档编号A61J1/05GK1626054SQ200410098640
公开日2005年6月15日 申请日期2004年12月10日 优先权日2003年12月12日
发明者吉川义洋, 白数昭雄, 和田诚一, 秋本美之, 佐佐木裕志, 武田和之 申请人:尼普洛株式会社