医薬品包装における PVC と PVDC: 総合ガイド

PVDC: ポリ塩化ビニリデン

一方、PVDC は、塩化ビニリデンを重合して生成されます。その繰り返し単位は (CH₂CCl₂)ₙ と表されます。違いに注意してください。PVDC には、PVC に比べて 2 倍の塩素が含まれています。この追加の塩素により、優れたバリア特性が付与されるため、PVDC は、酸素、湿気、臭気からの保護が必要なパッケージに最適です。

ポリ塩化ビニリデン

図2: PVC および PVDC 分子中の塩素含有量に関する比較データ。
データソース: 塩素分布の分析 (サイエンスダイレクト、2005)

主な利点と欠点

PVCの利点

• コスト効率: PVC は一般に PVDC よりも手頃な価格です。広く入手可能なため、品質と予算の制約のバランスを取ろうとしているメーカーにとって、PVC は人気のある選択肢です。

• 処理の容易さ: PVC は成形や形成が容易で、その汎用性はさまざまなパッケージ デザインの作成に役立ちます。

• 耐久性: PVC は多くの無機化学物質に対して耐性があり、さまざまな環境条件下でも優れた性能を発揮します。

• 柔軟性: 可塑剤を加えると、PVC はより柔軟になり、特殊な包装用途に適合させることができます。

PVCの欠点

• 限定バリア特性: PVC は塩素含有量が低いため、酸素や湿気に対して適度な保護を提供します。この制限は、敏感な医薬品原料の包装にとって懸念事項となります。

• 添加物に関する潜在的な懸念事項: PVC の一部の配合には、環境や健康の問題を引き起こすフタル酸エステルなどの添加物が含まれている場合があります。

• 熱感度: PVC は PVDC に比べて融点が低い傾向があるため、高温用途での使用は制限されます。

PVDCの利点

• 優れたバリア保護: PVDC は、酸素、湿気、臭気の浸透を防ぐのに優れています。この機能は、医薬品の完全性を維持するために非常に重要です。

• 耐高温性: PVDC は PVC よりも融点が高いため、熱にさらされる包装用途に適しています。

• 耐薬品性: 強化された耐薬品性により、包装された製品は劣化の可能性がある物質から保護されます。

• 保存期間の延長: PVDC は製品の保存期間を延ばすのに役立ちます。これは、環境要因に敏感な医薬品にとって特に重要です。

PVDCの欠点

• コストが高い: PVDC の優れた特性には、より高い価格が伴います。予算重視のプロジェクトの場合、これが制限要因となる可能性があります。

• 処理の制限: PVDC は PVC よりも柔軟性が低いため、成形や形成のプロセス中に問題が生じる可能性があります。

• リサイクルの課題: PVDC は化学構造と高塩素含有量のため、リサイクルがより困難です。この要因は、持続可能性を目標とするメーカーにとって重要となる可能性があります。

医薬品包装における応用

ブリスター包装

ブリスター包装は、製薬業界では一般的な用途です。優れた保護性と使いやすさを備えた包装材料が必要です。ブリスター パックには PVC と PVDC の両方が使用されていますが、それぞれの役割は異なります。

• PVCの ブリスター包装:
  PVC はベース材料としてよく使用されます。手頃な価格で加工も簡単なため、硬質ブリスター キャビティの作成に最適です。ただし、中程度のバリア特性があるため、敏感な医薬品を包装する場合は追加のバリア層と組み合わせる必要がある場合があります。

• バリアコーティングとしてのPVDC:
  PVDC は、PVC を含む他のプラスチックのコーティングとして頻繁に使用されます。コーティングにより、バリア特性が大幅に向上します。これは、酸素や湿気によって劣化しやすい医薬品原料を保存する場合に特に重要です。

その他の包装用途

• 二次包装:
  どちらの素材も、耐久性とバリア性が不可欠な二次包装に使用されています。メーカーは、構造に PVC を、バリア強化に PVDC を組み合わせて使用する場合があります。

• 医薬品原料の包装:
  原材料の包装において 医薬品製品の完全性を維持することは非常に重要です。PVDC の優れたバリア特性により、環境要因から有効成分を保護し、消費者に届くまで製品の有効性を維持できます。

処理技術

PVC および PVDC の加工設備を理解することは、製造業者にとって不可欠です。両方の材料は同様の機械を使用して加工できますが、固有の特性により、いくつかの調整が必要になります。

共通処理装置

1. ブリスター包装機:
   これらの機械は、ブリスター キャビティを形成してパッケージを密封するように設計されています。PVC は必要な形状に簡単に成形できます。PVDC を使用する場合、通常は薄いバリア層として適用されます。このプロセスでは、最適な接着を確保するために温度と圧力を正確に制御する必要があります。

2. 袋包装機:
   袋詰めの包装では、構造上の完全性を保つために PVC がよく使用されます。一方、PVDC コーティングは、保存期間と製品の保護を向上させるために使用されています。両方の材料を扱う機械は、融点の違いに対応するために、異なる方法で調整されることがよくあります。

3. 真空包装機:
   真空シールが必要な製品には、PVC フィルムと PVDC フィルムの両方を使用できます。PVC フィルムは構造を提供し、PVDC のバリア特性により真空環境が維持されます。この組み合わせは、敏感な医薬品の保存に特に効果的です。

材料性能に関するデータと傾向

最近の業界調査では、医薬品包装における PVC と PVDC の使用に関するいくつかの傾向が明らかになっています。包装専門家を対象に実施した調査では、次のことがわかりました。

• 75% メーカーの PVC はコスト効率と加工のしやすさから好まれています。

• 60% 特に酸素や湿気に敏感な医薬品の包装において、高いバリア性が求められる場合、PVDC が不可欠であると考えられています。

このようなデータは、コストと性能のバランスを取る必要性を強調しています。材料を選択する際、メーカーは当面の予算上の制約と製品保護の長期的な利点の両方を考慮する必要があります。

参照： 最近の調査では、 今日のパッケージング科学 メーカーは、PVCの手頃な価格とPVDCのバリア特性を組み合わせたハイブリッドソリューションをますます好んでいることがわかりました（科学、2024年) .

正しい選択をする

PVC と PVDC のどちらを選択するかは、いくつかの重要な要素に基づいて決定する必要があります。

1. 製品の感度:
   環境要因に非常に敏感な医薬品原料の包装には、優れたバリア特性を持つ PVDC が適しています。

2. 予算の考慮:
   PVC はより経済的なソリューションを提供します。予算に制約があるメーカーは、追加のバリア層を追加した PVC を選択する場合があります。

3. 処理能力:
   利用可能な機械を評価します。PVC は標準的な機器で処理する方が簡単ですが、PVDC は特殊な調整が必要になる場合があります。

4. 持続可能性の目標:
   リサイクルと環境への影響はますます重要になっています。PVC はより簡単にリサイクルできるかもしれませんが、新しいリサイクル技術が PVDC の課題に対処しています。

5. 応募要件:
   ブリスター包装では、ブリスター用の PVC と PVDC バリアコーティングの組み合わせが最も効果的なソリューションです。このハイブリッドアプローチにより、構造と保護の両方が実現します。

参照： の記事 モダンパッケージングマガジン 最適なパフォーマンスを得るためには、材料の選択を製品要件や処理能力に合わせることの重要性を強調しています (Modern Packaging Magazine、2022) 。

結論

医薬品の包装に PVC と PVDC のどちらを選択するかは、材料の特性、コスト、用途のニーズを慎重に分析する必要があります。優れた加工性とコスト上の利点を持つ PVC は、多くの用途で依然として人気のある選択肢です。ただし、特に敏感な医薬品原材料を保護するために優れたバリア特性が不可欠な場合は、PVDC が大きなメリットをもたらします。

多くのメーカーにとって、最適なソリューションはハイブリッド アプローチ、つまり PVC をベース材料として使用し、バリア性能を高めるために PVDC コーティングを組み込むことにあるかもしれません。この戦略は、両方の材料の長所を活用し、製品の完全性、保存期間の延長、および効率的な処理を保証します。

このガイドで概説されている化学組成、処理要件、および性能特性を理解することで、メーカーは技術目標と経済目標の両方を満たす、より情報に基づいた決定を下すことができます。品質と安全性が最も重要である業界では、適切な梱包材を選択することが、製品が最適な状態で消費者に届くようにするための重要なステップです。