(57)【要約】【課題】医療器材の滅菌に使われる滅菌包装材料、特に紙とフィルムを組み合わせたコンビネーションタイプの滅菌袋に好適な、良好な通気性、耐水性を有し、高圧蒸気滅菌時の滅菌袋の破袋が無く、優れたヒートシール性とピール性を兼ね備え、さらに含浸工程での皮張りなどが少なく加工できる滅菌紙を提供する。【解決手段】パルプ繊維を主体とするＪＩＳＰ８１１７による透気度が２０秒以下の低透気度基紙に、アセチレン系界面活性剤を含む、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を主成分とした含浸剤を原紙全重量に対して１〜１０重量％含浸させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ繊維を主体とするＪＩＳＰ８１１７による透気度が２０秒以下の低透気度基紙に、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を主成分とした含浸剤を、含浸後の原紙全重量に対して１〜１０重量％含浸させた滅菌紙。
【請求項２】
前記ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体の樹脂酸価が３０〜１５０、Ｔｇ（ガラス転移温度）が−２５〜３０℃、ワックス成分がパラフィンワックスであり共重合体中のパラフィンワックス含有量が１〜１０重量％である、請求項１記載の滅菌紙。
【請求項３】
含浸剤が、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体３０〜１００重量部と、他のアクリル系共重合体７０〜０重量からなるものである、請求項１乃至２記載の滅菌紙。
【請求項４】
含浸剤が、更に、アセチレン系界面活性剤をワックス含有コアシェル型アクリル共重合体に対して１〜５重量％添加したでものある、請求項１〜３のいずれか１項に記載の滅菌紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療器材の滅菌に使われる滅菌包装材料に関し、特に紙とフィルムを組み合わせたコンビネーションタイプの滅菌袋に好適な滅菌紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
滅菌袋の種類としては、一般的に、紙単独のものと、紙とフィルムのコンビネーションタイプに大別される。紙とフィルムのコンビネーションタイプは、内包された医療器具の種類やサイズなどが見える点で便利さがあり、最近ではこのタイプの滅菌袋が増えてきている。また、滅菌袋の大きさも様々であるが、滅菌処理量の効率を向上させるためにサイズが大型化されてきている。
この様な滅菌袋を用いた医療用滅菌方法は、ガス滅菌法、高圧蒸気滅菌法、放射線滅菌法の３つに大別される。ガス滅菌法は、包装物を真空容器中に入れて容器内を減圧し、包装物内部の空気を排出させた後、エチレンオキサイドガスなどを容器内に満たして包装物内部にガスを浸透させて滅菌する。高圧蒸気滅菌法は、オートクレーブなどを用いて包装物を高温の蒸気に曝し、減圧と加圧を繰り返して滅菌する。放射線滅菌法は、放射線を照射して滅菌する。このうち、コスト及び安全性の面から高圧蒸気滅菌及びガス滅菌が多く用いられている。
【０００３】
このため滅菌袋に使われる滅菌紙に要求される特性としては、特に、（１）ガス及び蒸気の通気性が良好であること、（２）ピンホールがないこと、（３）サイズ度及び湿潤強度が高く耐水性が良好なこと、（４）滅菌後に医療器材を取り出すため紙とフィルムを剥離したときに紙粉が発生しないこと、（５）ヒートシールができること、などである。
【０００４】
かかる要求に応えるものとして、例えば、特許文献１には、アルミン酸塩を含有する基紙にアクリル系共重合体を塗工することにより、ヒートシール性、ピール性、通気性を満足する滅菌紙が提案されている。しかしながら、この方法では、ある程度以下の袋の大きさには満足する特性が得られるが、大きなサイズの袋に内包物として金属製器具を入れて高圧蒸気滅菌したとき等は、ヒートシール部から破袋してしまう確率が高く、ヒートシール条件を強くしてヒートシール性を上げるとピール性が悪化するため、袋の大きさが大型化している現在、大きな問題となっている。
【０００５】
本発明者らは、先に、大型の滅菌袋にも使用できる、パルプ繊維を主体とする低透気度基紙に、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上のアクリル系共重合体を主成分とした含浸剤を含浸させた滅菌紙を提案した（特許文献２）。しかしながら、接触角の大きいアクリル系エマルジョンは、耐水性を上げるためにラテックス粒子を保護する界面活性剤などの量が少ないため、機械的安定性が劣る場合があり凝集体を生成しやすく、また水が蒸発しやすく皮膜を形成しやすくなることから、加工設備の皮張りや含浸剤中の粕の発生といった操業性に問題がある場合があり、更なる改良が求められていた。
【特許文献１】特開平９−２９０８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−１７３９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点を解決することにあり、大型の滅菌袋でも高圧蒸気滅菌時の破袋がなく、優れたヒートシール性を有し、ピール性も損なわず、かつ含浸工程での皮張り等による操業性悪化が少ない滅菌紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意研究の結果、特定の含浸剤を使用することによりかかる課題が解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
（１）パルプ繊維を主体とするＪＩＳＰ８１１７による透気度が２０秒以下の低透気度基紙に、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を主成分とした含浸剤を、含浸後の原紙全重量に対して１〜１０重量％含浸させた滅菌紙、
（２）前記ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体の樹脂酸価が３０〜１５０、Ｔｇ（ガラス転移温度）が−２５〜３０℃、ワックス成分がパラフィンワックスであり共重合体中のパラフィンワックス含有量が１〜１０重量％である、請求項１記載の滅菌紙、
（３）含浸剤が、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体３０〜１００重量部と、他のアクリル系共重合体７０〜０重量からなるものである、請求項１乃至２記載の滅菌紙、
（４）含浸剤が、更に、アセチレン系界面活性剤をワックス含有コアシェル型アクリル共重合体に対して１〜５重量％添加したでものある、請求項１〜３のいずれか１項に記載の滅菌紙、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の滅菌紙は、良好な通気性及び耐水性と、良好なヒートシール性及びピール性を兼ね備えた、優れた特性を有するものである。特に、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上のアクリル共重合体を使用したため紙の耐水性が強化し紙が蒸気で濡れても通気性が低下しにくくなることによって、ヒートシール強度を必要以上に上げることなく、特に今まで大袋用で問題の多かった高圧蒸気滅菌時の滅菌袋の破袋を防ぐことが可能となったばかりでなく、ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体エマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるため、皮張りの生成が少なく、含浸工程におけるロールや含浸剤の汚れを少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用する基紙は、パルプ繊維を主体としたＪＩＳＰ８１１７による透気度が２０秒以下、好ましくは５秒〜１５秒のものが望ましい。このような基紙を得るためには、パルプ原料としてＮ材を５０％以上、好ましくは７０〜９５％配合した木材パルプを用いて、叩解度を５００〜７００ｍｌＣＳＦ、好ましくは５５０〜６５０ｍｌＣＳＦに叩解することが望ましい。叩解度が５００ｍｌＣＳＦ以下になると透気度が高くなりすぎる可能性がある。
【００１０】
基紙は、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、サイズ剤等の添加剤を用いて抄紙されたものが好適である。
乾燥紙力増強剤は含浸後の表面強度、層間剥離強度及び引張り強度等の乾燥強度を十分に得るためのものである。湿潤紙力増強剤は、滅菌紙に必要な高い湿潤強度を得るためのものである。サイズ剤は滅菌紙として良好なサイズ性を付与するためのものである。
基紙に添加する乾燥紙力剤、湿潤紙力増強剤、サイズ剤等の添加剤種類及び添加量はそれぞれ目的の物性が得られるものであれば問題なく、公知のもので十分である。
【００１１】
本発明の滅菌紙は上述の基紙にエマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を主成分、少なくとも３０重量％以上を含む、とした含浸剤を含浸後の原紙全重量に対して１〜１０重量％含浸したものである。
本発明でいうエマルジョンの接触角とは、共重合体を含有したエマルジョンを３ミルアプリケーターでガラス板に塗布し、乾燥機にて１４０℃×５分熱処理して得られたフィルムと水との接触角を、液滴形成法により求めたものをいう。
また本発明でいう機械的安定性とは、マーロン試験機により、２０％濃度に調整したエマルジョン５０ｇに、１０ｋｇ、１０００ｒｐｍ×１０分のシェアーをかけ、その後２００メッシュワイヤーで濾過した場合の析出量の固形分比をいう。
【００１２】
本発明で用いられるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体は、コア成分のＴｇ（ガラス転移点）が−３０〜５０℃、シェル成分のＴｇが６０〜１３０℃で、コア成分とシェル成分の比がコア成分／シェル成分＝７０／３０〜５０／５０の共重合体でワックス成分を含んでいるものである。
該共重合体は、接触角が６５°以上なければならない。接触角が６５°未満であれば、高圧蒸気滅菌時に滅菌袋が破袋する恐れがあるため好ましくない。
また、機械的安定性が０．１％以下でなければならない。機械的安定性が０．１％より高いと、含浸工程中にロール表面等に皮膜が形成されたり、含浸剤中に粕が発生するため好ましくない。
【００１３】
エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体としては、樹脂酸価が３０〜１５０、Ｔｇが−２５〜３０℃、ワックス成分がパラフィンワックスであり共重合体中のパラフィンワックス含有量が１〜１０重量％のものが好適である。
樹脂酸価が３０未満ではエマルジョンの機械的安定性が０．１％を超え劣り、１５０を超えると接触角が６５°未満となり好ましくない。Ｔｇが−２５℃未満では高圧蒸気滅菌時に滅菌袋が破袋する恐れがあり、３０℃を超えると本発明の目的であるヒートシール性が得られない。また、共重合体中のパラフィンワックス成分量が１重量％未満では滅菌紙の耐水性が低下し、１０重量％を超えるとピール性が十分に得られず、また高圧蒸気滅菌時に滅菌袋が破袋する恐れがある。
エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体として、より好ましくは、酸価が９０〜１１０、Ｔｇが−１５〜０℃、共重合体中のパラフィンワックス成分量が３〜７重量％のものが挙げられ、具体的には、例えば、日本化工塗料社製ＰＷ−２１Ｂ等を例示することができる。
【００１４】
本発明に用いられる含浸剤は、上記ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を主成分とするものであるが、他の重合体と配合して用いることができる。
使用できる重合体としては、他のアクリル系共重合体が好ましく、中でも、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるアクリル系共重合体が望ましい。かかるアクリル系共重合体としては、例えば、三井化学社製ボンロンＸＢＳ２００２−２等を例示することができる。
ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体と他のアクリル系共重合体の配合比率は、ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体：他のアクリル系共重合体＝３０〜１００重量部：７０〜０重量部、好ましくは３０〜９５重量部：７０〜５重量部、とすることが好ましく、他のアクリル系共重合体の配合比率がこれを超えると耐水性に劣る。
【００１５】
本発明では、含浸剤として、更に、アセチレン系界面活性剤をワックス含有コアシェル型アクリル共重合体に対して１〜５重量％添加することができる。
アセチレン系界面活性剤は、エマルジョン粒子の表面を良く濡らすことによってエマルジョンの機械的安定性が向上するほか、疎水性状を持つ分子構造から一般界面活性剤に比べ耐水性を向上できる。
アセチレン系界面活性剤の添加量は、ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体に対し１〜５重量％の添加割合で使用することが好適である。アセチレン系界面活性剤の添加量が１重量％未満ではエマルジョンの機械的安定性向上効果が低く、５％重量を超えると滅菌紙の耐水性が低下し高圧蒸気滅菌時に滅菌袋が破袋してしまう恐れがあり好ましくない。
用いられるアセチレン系界面活性剤としては、アセチレン基を持つ非イオン性のものが好ましく、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールあるいはそのエトキシ体等を例示することができる。
【００１６】
エマルジョンの機械的安定性は温度が高くなるとともに低下するため、アセチレン系界面活性剤は、含浸設備周辺の気温上昇によって含浸ロールや含浸剤の温度が高くなる場合に使用することが望ましく、含浸剤の機械的安定性低下を抑え含浸設備等の汚れが発生しなくなる。
【００１７】
ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を主成分とする含浸剤の含浸量は、含浸後の紙全体の重量に対して１〜１０重量％であり、特に好ましくは２〜５重量％である。含浸量が１重量％未満では本発明の目的であるヒートシール性及びピール性が十分に得られず、また高圧蒸気滅菌時に滅菌袋が破袋する恐れがあり、１０重量％を超えるとヒートシール性が損なわれる恐れがあり好ましくない。
【００１８】
本発明における含浸は、基紙とフィルムをヒートシールして滅菌袋を作製するとき及び医療器材等を入れて滅菌する際の優れたヒートシール性と、滅菌後に医療器材等を取り出すときの良好なピール性を達成するため、また高圧蒸気滅菌時に滅菌袋を破袋させないために施すものであり、含浸方法としては、ディップ方式やサイズプレス方式を用いることができる。
【００１９】
本発明の滅菌紙は、滅菌袋の寸法や滅菌条件に合わせて含浸剤の含浸量と基紙透気度を変化させることにより、適当な透気度に調整することも可能である。
具体的には、滅菌紙として、透気度（ＪＩＳＰ８１１７）は７〜１００秒であり、好ましくは８〜２０秒、特に好ましくは９〜１５秒である。なお、放射線滅菌に使用する場合は１００秒より大きくても問題はない。
尚、本発明による滅菌紙は、紙とフィルムを組み合わせたコンビネーションタイプの滅菌袋に好適であるが、紙単独の滅菌袋に用いても何ら支障はなく、またいずれの滅菌方法にも適用できる。
【００２０】
本発明の特徴は、エマルジョンフィルムの接触角（対水）が６５°以上、且つエマルジョンの機械的安定性が０．１％以下であるワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を使用する点にある。
ピール性が良好で、高圧蒸気滅菌時に滅菌袋の破袋を起こさないためには、蒸気の影響により紙に水が付着しても通気性が低下しなければ破袋しにくいため、エマルジョンフィルムの耐水性の高いエマルジョンを含浸し、紙の耐水性を上げ、且つ表面強度と層間剥離強度を上げる対策がとられている。しかし、エマルジョンフィルムの耐水性の高いエマルジョンは、フィルムの耐水性を上げるため界面活性剤等の粒子保護成分が少なく、エマルジョンの機械的安定性が悪くなり、含浸工程での汚れ等のトラブルが発生するという欠点があった。
本発明者らは、高圧蒸気滅菌時の滅菌袋の破袋と操業時の汚れ等について検討し、ワックス含有コアシェル型アクリル共重合体エマルジョンを使用すると、コア部のワックスを含んだアクリル共重合体がフィルムが形成されたときに撥水性のある皮膜となること、またシェル部の水溶性成分によってエマルジョンの機械的安定性が高いことに着目し、含浸剤に特定のワックス含有コアシェル型アクリル共重合体を用いることによって前記課題を解決できることを見出したものである。
【００２１】
以下に、本発明に関わる実施例及び比較例を記載し、更に詳細に説明する。
実施例１
ＮＢＫＰ６０％、ＬＢＫＰ４０％のパルプ配合で５５０ｍｌＣＳＦに叩解し、パルプに対してアクリルアミド紙力増強剤（星光ＰＭＣ社製ポリアクロンＣＡ−４）１．０重量％、アルキルケテンダイマー（荒川化学工業社製サイズパインＫ−２８７）０．８重量％、エピクロル樹脂湿潤紙力増強剤（星光ＰＭＣ社製ＷＳ−５２５）１．０重量％を添加して、坪量７０ｇ／ｍ２、透気度１２秒の基紙を抄造し、この基紙に、エマルジョンフィルムの接触角（対水）７０°、エマルジョンの機械的安定性０．０２％のワックス含有コアシェル型アクリル共重合体（日本化工塗料社製ＰＷ−２１Ｂ）１００重量％にアセチレングリコール系界面活性剤（エアープロダクツジャパン社製サーフィノール４８５）３重量％を配合した含浸剤を、含浸後の重量に対して３重量％になるように含浸して滅菌紙を作製した。
【００２２】
実施例２
実施例１において、パルプを６００ｍｌＣＳＦに叩解して透気度７秒の基紙を抄造し、含浸剤が５重量％になるように含浸した以外は、実施例１と同様にして本発明の滅菌紙を作製した。
【００２３】
実施例３
実施例１において、含浸剤の組成（配合割合）を、エマルジョンフィルムの接触角（対水）７０°、エマルジョンの機械的安定性０．０２％のワックス含有コアシェル型アクリル共重合体（日本化工塗料社製ＰＷ−２１Ｂ）５０重量部、エマルジョンフィルムの接触角（対水）６７°、エマルジョンの機械的安定性０．００２７％のアクリル系共重合体（三井化学社製ボンロンＸＢＳ２００２−２）５０重量部、アセチレングリコール系界面活性剤（エアープロダクツジャパン社製サーフィノール４８５）１．５重量部、とした以外は実施例１と同様に実施し、滅菌紙を作製した。
【００２４】
比較例１
実施例１において、含浸剤配合をエマルジョンフィルムの接触角（対水）が５５°、エマルジョンの機械的安定性が０．０３％のアクリル系共重合体（ガンツ化成製ウルトラゾールＢ４００）９０重量％、アルキルケテンダイマー１０重量％に代えた以外は、実施例１と同様にして滅菌紙を作製した。
【００２５】
比較例２
実施例１において、含浸剤配合をエマルジョンフィルムの接触角（対水）が６７°、エマルジョンの機械的安定性が２．１％（粕が多く、２．５分で機械が停止した時の値）のアクリル系共重合体（大日本インキ化学工業ボンコートＳＦＣ−５５）９０重量％、アルキルケテンダイマー１０重量％に代えた以外は、実施例１と同様にして滅菌紙を作製した。
【００２６】
実施例、比較例で作製した滅菌紙を評価した結果を表１に示した。
尚、各特性の評価方法は次の通りである。
１）坪量：ＪＩＳＰ８１２４による。
２）透気度：ＪＩＳＰ８１１７による。
３）サイズ度：ＪＩＳＰ８１１２による。サイズ度は４０秒以上あれば実用上問題ない。
４）湿潤強度：ＪＩＳＰ８１３５による。湿潤強度は１．５ｋＮ／ｍ以上あれば実用上問題ない。
５）ヒートシール性：滅菌紙と、ポリエステルとポリプロピレンの複合フィルムのポリプロピレン面を、ヒートシーラーにより圧力１．５ｋｇ／ｃｍ２、１８０℃、３秒の条件でヒートシールして、テンシロン引張試験機により、引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、１８０度剥離強さを測定した。大袋としては幅３５０ｍｍ、長さ４５０ｍｍが現在一般的であり、このときのヒートシール性は４００〜６００Ｎ／ｍが好適である。６００Ｎ／ｍ以上ではフィルム裂けが生じたり、内容物を取り出す作業が大変になる。
６）ピール性：ヒートシール性評価と同条件でヒートシールし、手で紙とフィルムを一気に剥がし、紙むけの状況を目視により評価し、良好なものを○、やや問題を有するものを△、実用上問題を有するものを×とした。
７）高圧蒸気滅菌処理後の袋のヒートシール部の破損：５）と同じヒートシール条件で作製した滅菌包装袋に医療器具を封入した後に、オートクレーブで蒸気圧２ｋｇ／ｃｍ２、温度１４０℃、時間２０分間の条件で高圧滅菌処理した後、破袋状態を調べた。
８）含浸ロールの皮張り性：表面温度を５５℃に設定した水平型サイズプレスのロールニップ部分の上から含浸剤を連続滴下し、ロール皮張りが発生するまでの時間を測定した。
【００２７】
【表１】
2005307358.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、操業性が良好で、諸要求特性を満足した滅菌紙であるため、医療基材の滅菌に使用される各種滅菌袋、特に紙とフィルムを組み合わせたコンビネーションタイプの滅菌袋に好適に用いることができる。