JP7377782B2

JP7377782B2 - フィルム成形用組成物及びフィルム

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Publication number: JP7377782B2
Application number: JP2020146913A
Authority: JP
Inventors: 慎太朗松末
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2023-11-10
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Description

本発明は、フィルム成形用組成物及びフィルムに関する。

ヒドロキシプロピルメチルセルロース（別名ヒプロメロース、以下「ＨＰＭＣ」とも記載する。）などの水溶性セルロースエーテルは、医薬又は食品用途に広く利用されている。その中でも、特にＨＰＭＣは水への溶解性に優れ、溶液を乾燥させると強靱で柔軟性に富むフィルムを形成する。形成されたフィルムは透明性が高く、ガスバリア性、防湿性に優れるため、錠剤や顆粒剤のフィルムコーティング基剤として、また、フィルム製剤や硬カプセルの基剤として広く使用されている。

硬カプセルは、製剤化が容易であり、内容物の味や臭いをマスキングできるために従来から広く使用されている剤形であり、その基剤としてゼラチンが汎用されてきた。しかし、ゼラチンは動物由来であるため牛海綿状脳症（ＢＳＥ）等の感染リスクが存在する。更に、ゼラチンは水分量が低下すると割れやすくなるため、ゼラチンを基剤とする硬カプセルは水分を多く含まざるを得ず、その水分により薬物が失活する事がある。
一方で、水溶性セルロースエーテルは植物由来であり、フィルム中の水分量を低くしてもフィルムの強度が低下せず、上述の問題を有さない。

水溶性セルロースエーテルを基剤とする硬カプセルは上記のように多くの利点を有するが、ゼラチンを基剤とする硬カプセルに比べて水への溶解性が低く、内容物の放出が遅延するという問題がある。
水溶性セルロースエーテルを基剤とする硬カプセルの溶解性の向上を目的として、特許文献１においては、基剤として２％水溶液の２０℃における粘度が２．４～５．４センチストークスであるＨＰＭＣを１８～２８重量部、ゲル化剤としてカラギーナンを０．０１～０．１重量部、及びゲル化補助剤としてカリウムイオン、カルシウムイオン又はこれらの両方を０．０５～０．６重量部含有してなることを特徴とするカプセル用皮膜組成物、特許文献２においては、フィルム成分として、ヒプロメロース、ならびに単糖類、二糖類およびデンプンからなる群から選択されるいずれか少なくとも１種を含有する硬質カプセルが提案されている。

特開平８－２０８４５８号公報特開２０１０－２７００３９号公報

しかし、特許文献１に記載されているような、比較的低い粘度のＨＰＭＣから成形されたフィルムは脆弱であり、強度が十分でなかった。また、特許文献２に記されているような、単糖類、二糖類およびデンプンといった添加物は、急速な微生物の増加を誘発する可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、溶解性と強度が両立されたフィルムを成形できるフィルム成形用組成物及び当該フィルムを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、水溶性セルロースエーテルとしてＨＰＭＣを用い、粘度差を有する第一と第二のＨＰＭＣの組み合わせに、異なる置換度のＨＰＭＣを組み合わせることにより、溶解性と強度に優れるフィルムを成形できる事を見出し、本発明を成すに至った。

本発明の１つの態様によれば、２質量％水溶液の２０℃における粘度が２．５～４．５ｍＰａ・ｓである第一のＨＰＭＣと、
２質量％水溶液の２０℃における粘度が６．０～５０．０ｍＰａ・ｓである第二のＨＰＭＣと、
２質量％水溶液の２０℃における粘度が４．５～１５．０ｍＰａ・ｓである第三のＨＰＭＣと、
ゲル化剤と、
溶媒と
を少なくとも含み、
前記第一のＨＰＭＣが、
第Ｉ群に属する、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．８０～２．００、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．２０～０．３４を有するＨＰＭＣ－ＩＡである一つのメンバーと、
第II群に属する、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．１０～１．６０、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．１０～０．３３を有するＨＰＭＣ－IIＡと、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．８０～２．００、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．４０～０．７０を有するＨＰＭＣ－IIＢとの二つのメンバーと
の合計三つのメンバーから選択され、
前記第二のＨＰＭＣが、前記第一のＨＰＭＣと同一メンバーであるが、前記第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳと同じであっても異なってもよく、
前記第三のＨＰＭＣが、前記第一のＨＰＭＣの群とは異なる群のメンバーであるフィルム成形用組成物が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、前記第一のＨＰＭＣと、前記第二のＨＰＭＣと、前記第三のＨＰＭＣと、ゲル化剤とを少なくとも含むフィルムが提供される。

本発明によれば、強度を維持したまま溶解性に優れるフィルムを得ることができる。加えて、後述するフィルム成形用組成物の分散液粘度を低減することができるため、効率よくフィルムを製造することができる。

フィルムの溶解時間の測定に使用する試料ホルダを示す。

まず、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣについて説明する。
フィルム成形用組成物には、それぞれ非イオン性である第一のＨＰＭＣ、第二のＨＰＭＣ及び第三のＨＰＭＣを用いる。

＜ＨＰＭＣの粘度＞
ＨＰＭＣのフィルムの強度と溶解性は、ＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度と相関があり、ＨＰＭＣの粘度が低すぎると、フィルムの溶解性は向上するが強度が低下してしまう。逆にＨＰＭＣの粘度が高すぎると、フィルムの強度は向上するが溶解性が低下してしまうため、フィルム形用組成物に用いる第一、第二及び第三のＨＰＭＣの粘度は後述する範囲内でなければならない。
第一のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度は、２．５～４．５ｍＰａ・ｓ、好ましくは２．８～４．５ｍＰａ・ｓ、より好ましくは３．０～４．５ｍＰａ・ｓである。粘度が２．５ｍＰａ・ｓ未満である場合は、フィルムの強度が低下してしまい、フィルムが割れやすくなる等の問題が生じる。４．５ｍＰａ・ｓを超える場合は、良好なフィルムの溶解性を得ることが困難になる。
第二のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度は、６．０～５０．０ｍＰａ・ｓ、好ましくは６．０～４０．０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは６．０～３５．０ｍＰａ・ｓである。粘度が６．０ｍＰａ・ｓ未満である場合は、粘度の低いセルロースエーテルの含有量が多くなるためフィルムの強度が低下してしまい、フィルムが割れやすくなる等の問題が生じる。５０．０ｍＰａ・ｓを超える場合は良好なフィルムの溶解性を得ることが困難になる。
第三のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度は、４．５～１５．０ｍＰａ・ｓ、好ましくは４．５～１４．５ｍＰａ・ｓ、より好ましくは４．５～１４．０ｍＰａ・ｓである。粘度が４．５ｍＰａ・ｓ未満である場合は、フィルムの強度が低下して割れやすくなる等の問題が生じ、１５．０ｍＰａ・ｓを超える場合は良好なフィルムの溶解性を得ることが困難になる。

また、フィルムの溶解性の観点から、第一のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度と第二のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度の差（（第二のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度）－（第一のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度））は、好ましくは２．０ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは２．３～４７．０ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは２．５～４５．０ｍＰａ・ｓである。
なお、第一、第二及び第三のＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度は、各粘度が６００ｍＰａ・ｓ未満であるため、第十七改正日本薬局方に記載の一般試験法の粘度測定法の毛細管粘度計法に従い、ウベローデ型粘度計を用いて測定することができる。

＜ＨＰＭＣの置換度＞
次に、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣの置換度について説明する。
第一のＨＰＭＣは、第Ｉ群又は第II群に属する三つのメンバーから選択され、第二のＨＰＭＣは、置換度が同じでも異なってもよい第一のＨＰＭＣと同一のメンバーであるが、前記第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳと同じであっても異なってもよく、第三のＨＰＭＣは、前記第一のＨＰＭＣの群とは異なる群のメンバーである。
粘度が異なり置換度が同じでも異なってもよい同じ群の同一メンバーである第一と第二のＨＰＭＣを用いることによりフィルムの溶解性の改善を図ることに加えて、これらと異なる群のメンバーである第三のＨＰＭＣを組み合せて用いることにより、更なるフィルムの溶解性の改善や後述するフィルム成形用組成物の分散液粘度の低減を図ることができる。

第Ｉ群のＨＰＭＣは、フィルムの強度に優れたメンバーからなる群である。
具体的には、メトキシ基の置換度（ＤＳ）が１．８０～２．００、好ましくは１．８３～１．９７、更に好ましくは１．８５～１．９５、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）が０．２０～０．３４、好ましくは０．２２～０．３０であるＨＰＭＣ－ＩＡからなる。

第II群のＨＰＭＣは、溶解性に優れた二つのメンバーからなる群である。
具体的には、メトキシ基の置換度（ＤＳ）が１．１０～１．６０、好ましくは１．３０～１．６０、更に好ましくは１．３５～１．５５、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）が０．１０～０．３３、好ましくは０．２０～０．３０であるＨＰＭＣ－IIＡと、メトキシ基の置換度（ＤＳ）が１．８０～２．００、好ましくは１．８３～１．９７、更に好ましくは１．８３～１．９５、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）が０．４０～０．７０、好ましくは０．４５～０．６５であるＨＰＭＣ－IIＢとからなる。

第一のＨＰＭＣ、第二のＨＰＭＣ及び第三のＨＰＭＣとしての各メンバーの組み合わせは、括弧内にこの順序での組合せとして記載とすると、すなわち、「（第一のＨＰＭＣのメンバー、第二のＨＰＭＣのメンバー、第三のＨＰＭＣのメンバー）」として表すと、（ＩＡ、ＩＡ、IIＡ）、（ＩＡ、ＩＡ、IIＢ）、（IIＡ、IIＡ、ＩＡ）、（IIＢ、IIＢ、ＩＡ）である。フィルムの強度または溶解性の観点から、好ましくは（ＩＡ、ＩＡ、IIＡ）、（ＩＡ、ＩＡ、IIＢ）、より好ましくは（ＩＡ、ＩＡ、IIＡ）である。
第二のＨＰＭＣは、置換度が同じでも異なってもよい第一のＨＰＭＣと同一メンバーから選択される。第一のＨＰＭＣと同じ置換度の第二のＨＰＭＣは、例えば解重合の程度の違いにより第一のＨＰＭＣと異なる所望の粘度に調整できる。第二のＨＰＭＣは、解重合の粘度調整の容易さの点から、好ましくは、置換度が同じである第一のＨＰＭＣと同一メンバーから選択される。

ＨＰＭＣにおけるメトキシ基の置換度（ＤｅｇｒｅｅｏｆＳｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ、ＤＳ）及びヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭｏｌａｒＳｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ、ＭＳ）は、第十七改正日本薬局方の「ヒプロメロース」の置換度の測定方法に準拠した方法によって測定した値を換算することによって求めることができる。

＜ＨＰＭＣのブレンド後の物性＞
第一、第二及び第三のＨＰＭＣを、好ましくは以下の物性となるようにブレンドすることにより、フィルム形成用組成物の成分として用いられる場合、溶解性等に優れるフィルムを成形できる。
第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣのメトキシ基の置換度（ＤＳ）は、フィルムの強度又は溶解性の観点から、好ましくは１．５０～２．００、より好ましくは１．５５～１．９８、更に好ましくは１．６０～１．９６、特に好ましくは１．６５～１．９０である。
第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣのヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）は、フィルムの溶解性又はフィルムの柔軟性の観点から、好ましくは０．２０～０．５５、より好ましくは０．２１～０．５０、更に好ましくは０．２２～０．４５、特に好ましくは０．２２～０．３５である。
なお、第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣのメトキシ基の置換度（ＤＳ）及びヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）は、第十七改正日本薬局方の「ヒプロメロース」の置換度の測定方法に準拠した方法によって測定した値を換算することによって求めることができる。

第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度は、フィルムの強度又はフィルムの膜厚制御の観点から、好ましくは３．０～１５．０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは３．５～１２．０ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは４．０～１０．０ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは４．０～７．０ｍＰａ・ｓである。
第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度は、ブレンド後の粘度が６００ｍＰａ・ｓ未満であるため、第十七改正日本薬局方に記載の一般試験法の粘度測定法の毛細管粘度計法に従い、ウベローデ型粘度計を用いて測定することができる。

第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣの分散液粘度（溶媒として水を用いた５０℃における２０質量％分散液の粘度）は、フィルムの生産性の観点から、好ましくは２０００～１５０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは２３００～１３０００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは２６００～１１０００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは２６００～６３００ｍＰａ・ｓである。
第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドして得られるＨＰＭＣの分散液粘度は、例えばＡｎｔｏｎＰａａｒ社のレオメーターであるＭＣＲ３０１で測定することができる。
まず、アルミ製測定用カップ（Ｃ－ＣＣ２７）と羽根型治具（ＳＴ２４－２Ｄ／２Ｖ／２Ｖ－３０）を予め８０℃に温調しておき、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣ７ｇと９８℃の熱水を測定用カップ中でよく混合して、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣの２０質量％分散液を調製する。羽根型治具を測定部にセットし、溶媒の蒸発を防ぐためにプラスチック製の蓋で測定用カップに蓋をする。８０℃にて５分間静置して脱泡した後、６０℃で４分、１８０ｒｐｍの速度で撹拌を行い、次いで６０ｒｐｍの速度で撹拌しながら、毎分０．５℃の速度で５０℃まで降温させ、５０℃に達した際のせん断粘度を、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣの分散液粘度とする。なお、試料測定部はペルチェ温度制御により温調し、データは毎分２点収集する。なお、測定を３回繰り返し、その平均値をフィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣの分散液粘度とした。

＜ＨＰＭＣの含有量＞
上述した物性となるように、第一、第二及び第三のＨＰＭＣをブレンドする場合、フィルム成形用組成物における各ＨＰＭＣの好ましい含有量を説明する。なお、第一、第二及び第三のＨＰＭＣを予めブレンド後、フィルム成形用組成物の他の成分と混合しても良いし、予めブレンドすることなく、他の成分と混合してもよい。
フィルム成形用組成物における第一のＨＰＭＣの含有量は、フィルムの強度又は溶解性の観点から、好ましくは２．０～１５．０質量％、より好ましくは２．０～１３．０質量％である。
フィルム成形用組成物における第二のＨＰＭＣの含有量は、フィルムの強度又はフィルムの膜厚制御の観点から、好ましくは０．５～７．０質量％、より好ましくは０．８～６．５質量％である。
フィルム成形用組成物における第三のＨＰＭＣの含有量は、フィルムの溶解性の観点から、好ましくは４．０～１８．０質量％、より好ましくは４．５～１５．５質量％である。

＜ＨＰＭＣの入手方法＞
第一、第二及び第三のＨＰＭＣは、公知の方法により製造することができ、例えば以下に記載の方法により製造できる。
セルロースパルプと水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ金属水酸化物溶液を接触させてアルカリセルロースを得る工程と、得られたアルカリセルロースを、塩化メチル、プロピレンオキサイド等のエーテル化剤と６０～１００℃でエーテル化反応させて反応生成物を得る工程と、得られた反応生成物の洗浄工程、乾燥工程、粉砕工程を少なくとも含む製造方法によりＨＰＭＣを得る。最後に、当該製造方法は、必要に応じて、例えば、得られたＨＰＭＣに対して塩酸等の酸を用いて、５０～９５℃で２０～１２０分間解重合反応を行う解重合工程を含むことにより、低粘度化することで、所望の置換度及び粘度のＨＰＭＣを製造することができる。
また、第一、第二及び第三のＨＰＭＣは、市販のものを用いてもよい。

＜ゲル化剤＞
次に、フィルム成形用組成物に用いるゲル化剤について説明する。
ゲル化剤としては、フィルム成形用組成物が室温付近（１５～３５℃）でゲル化するものであれば特に制限されないが、カッパカラギーナン（κ－カラギーナン）、イオタカラギーナン（ι－カラギーナン）、ジェランガム、ペクチン、カードラン、寒天、タマリンドガム等を挙げることができる。ゲル化剤は、必要に応じて二種以上を併用してもよい。ゲル化剤は、市販のものを用いることができる。
フィルム成形用組成物におけるゲル化剤の含有量は、フィルムの溶解性又はフィルムの膜厚制御の観点から、好ましくは０．０４～１．０質量％、より好ましくは０．０５～０．８質量％である。

＜溶媒＞
次に、フィルム成形用組成物に用いる溶媒について説明する。
溶媒としては、ＨＰＭＣとゲル化剤を溶解させることができれば特に制限されないが、水及び水と炭素数１～４の低級アルコールとの混合溶媒等が挙げられる。溶媒は、市販のものを用いることができ、必要に応じて二種以上を併用してもよい。フィルム成形用組成物に用いる溶媒としては、安全性及び環境面の観点から、水が好ましい。
水と炭素数１～４の低級アルコールとの混合溶媒における炭素数１～４の低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール等が挙げられる。混合溶媒における水の含有量は、特に制限されないが、フィルム成形用組成物の均一性を保つ観点から、混合溶媒の総質量の好ましくは２０．０～９９．９質量％である。
フィルム成形用組成物に用いる溶媒の含有量は、フィルムの膜厚制御の観点から、好ましくは５９．０～９３．４６質量％、より好ましくは７０．０～８８．０質量％である。

＜ゲル化剤以外の添加剤＞
フィルム成形用組成物は、ゲル化補助剤、可塑剤、顔料、香料、消泡剤等のゲル化剤以外の添加剤を必要に応じて含むことができる。但し、フィルム成形用組成物は、上述した第一、第二及び第三のＨＰＭＣ以外の水溶性セルロースエーテルを含まないことが好ましい。ゲル化剤以外の添加剤は、フィルム成形用組成物中に均一に溶解又は分散するように添加することが好ましい。ゲル化剤以外の添加剤は、必要に応じて二種以上を併用してもよい。ゲル化剤以外の添加剤は、市販のものを用いることができる。
ゲル化補助剤としては、カリウムイオン、カルシウムイオン、アンモニウムイオン等の陽イオンを含む物質を挙げることができる。カリウムイオンを含むゲル化補助剤としては、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、酢酸カリウム、リン酸カリウム等が挙げられる。カルシウムイオンを含むゲル化補助剤としては、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、酢酸カルシウム、乳酸カルシウム、リン酸カルシウム等が挙げられる。アンモニウムイオンを含むゲル化補助剤としては、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウムなどが挙げられる。
例えば、ゲル化剤としてカッパカラギーナンを用いる場合は、カリウムイオンを含むゲル化補助剤、特に塩化カリウムを用いることが好ましい。また、ゲル化剤としてジェランガムを用いる場合は、カルシウムイオンを含むゲル化補助剤、特に乳酸カルシウムを用いることが好ましい。
フィルム成形用組成物におけるゲル化補助剤の含有量は、ゲル化補助剤の析出を防ぐ観点から、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣ１００質量部に対し、好ましくは１０．０質量部以下、より好ましくは０．２５～５．０質量部である。

可塑剤としては、医薬品又は食品に使用可能なものであれば特に制限されず、例えばクエン酸トリエチル、トリアセチン、ポリソルベート８０（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０）、ポリエチレングリコール、ジオクチルソジウムスルホサクシネート等が挙げられる。
フィルム成形用組成物における可塑剤の含有量は、フィルムの強度の観点から、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣ１００質量部に対し、好ましくは３０.０質量部以下、より好ましくは０．１～１５．０質量部である。

顔料としては、酸化チタン、アルミニウムレーキ、食用色素等が挙げられる。
フィルム成形用組成物における顔料の含有量は、遮光、着色等の添加目的により異なるが、フィルムの強度の観点から、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣ１００質量部に対し、好ましくは５．０質量部以下、より好ましくは０．１～２．５質量部である。

香料としては、レモンオイル、オレンジオイル、ペパーミント、スペアミント、ハッカ等の精油、コーヒーフレーバー、ヨーグルトフレーバー等の合成香料等が挙げられる。
フィルム成形用組成物における香料の含有量は、フィルムの強度の観点から、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣ１００質量部に対し、好ましくは２．５質量部以下、より好ましくは０．１～１．０質量部である。

消泡剤としては、シリコーン系消泡剤、ショ糖脂肪酸エステル系消泡剤、グリセリン脂肪酸エステル系消泡剤等が挙げられる。
フィルム成形用組成物における消泡剤の含有量は、フィルム強度の観点から、フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣ１００質量部に対し、好ましくは２．０質量部以下、より好ましくは０．１～１．０質量部である。

＜フィルム成形用組成物の製造方法＞
フィルム成形用組成物は、例えば、以下のようにして製造することができる。
第一、第二及び第三のＨＰＭＣと、好ましくは８５～９８℃の溶媒と、ゲル化剤と、必要に応じてゲル化剤以外の添加剤（例えばゲル化補助剤）とを、好ましくは８０℃以上の温度を保ったまま５～３０分間、３００～６００ｒｐｍで撹拌しながら混合し、十分に溶媒中に分散または溶解させる工程と、撹拌を止め、好ましくは８０℃以上の温度を保ったまま２０～６０分静置して脱泡する工程と、脱泡後、フィルム成形に適した温度（例えば、硬カプセルを製造する場合にはカプセル成型ピンを浸漬する際の温度）にまで１００～３００ｒｐｍで撹拌しながら降温する工程とを少なくとも含むフィルム成形用組成物の製造方法により、ＨＰＭＣが溶媒中に分散又は溶解した、スラリー状のフィルム成形用組成物を製造することができる。なお、脱泡工程において、撹拌を止める際には、ＨＰＭＣが十分に熱水中に分散又は溶解したことを確認するとよい。
フィルム成形用組成物に用いるＨＰＭＣと溶媒を混合した後、フィルム形成用組成物を冷却してＨＰＭＣを完全に溶解させ、次いでフィルム形成に適した温度にまで昇温してから、もしくは昇温する途中にゲル化剤、必要に応じてゲル化補助剤を含む添加剤を混合し、ＨＰＭＣが溶媒に完全に溶解したフィルム成形用組成物を製造する事もできるが、フィルム成形用組成物の調製に時間を要しフィルムの生産性が低下するため、スラリー状のフィルム成形用組成物を製造することが好ましい。

＜フィルム成形用組成物の用途＞
フィルム成形用組成物の用途としては、フィルム製剤、硬カプセル基剤、コーティング用基剤等が挙げられるが、フィルムの強度を大きく損なうことがないため、高い強度が必要とされる硬カプセルとして用いることが好適である。

フィルムは、バーコーターやアプリケーター等を用いてガラス板等の基材上にフィルム成形用組成物を塗布したり、カプセル成形ピン等の基材をフィルム成形用組成物に浸漬して引き上げたりした後に、フィルム成形用組成物の溶媒を蒸発させることにより得ることができる。すなわち、フィルムは、フィルム成形用組成物を基材上に塗布する工程と、フィルム成形用組成物の溶媒を除去してフィルムを得る工程と、必要に応じてフィルムを基材から除去する工程とを少なくとも含む製造方法により得ることができる。
また、錠剤等にフィルム成形用組成物を吹き付けながら、溶媒を蒸発させることにより得ることができる。
例えば、水平を保ち、ゲル化剤のゲル化温度以下に温調したガラス板上に、ゲル化剤のゲル化温度以上（好ましくは５０℃以上）のフィルム成形用組成物３０～５０ｇを気泡が入らないように流し、ＹＢＡ型ベーカーアプリケーター（ヨシミツ精機社製）を用いてフィルム成形用組成物を流延する。次いで、水平を保ったままゲル化剤のゲル化温度以下で乾燥又は溶媒除去させることにより、フィルムの含水率又は溶媒含量が１０質量％以下になるまで乾燥又は溶媒除去させた後、フィルムをガラス板から剥離することによりフィルムを得ることができる。必要に応じて、フィルムの含水率又は溶媒含量をさらに低下させるために、例えば、剥離前にフィルムを送風オーブンなどに入れて追加乾燥又は溶媒除去を行ってもよい。
また、フィルム成形用組成物に５～２０℃のカプセル成型ピンを浸漬して引き上げ、ピンに付着した組成物を乾燥又は溶媒除去させてフィルムを成形し、次いでピン上に成形されたフィルムを外し、切断、嵌合することにより、硬カプセルを製造することができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜ＨＰＭＣの合成＞
チップ状のウッドパルプを４９質量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した後、過剰な水酸化ナトリウム水溶液を除去して、アルカリセルロースを得た。得られたアルカリセルロースを、容積１００Ｌの耐圧反応器に仕込み、反応機内温を６０℃から９５℃まで昇温しながら、塩化メチル８．００ｋｇ、プロピレンオキサイド１．７２ｋｇを加えて反応させた。そして、ＨＰＭＣの反応生成物を反応機から取り出して熱水で洗浄し、乾燥した。その後衝撃粉砕を経て、ＨＰＭＣを得た。
得られたＨＰＭＣに塩酸を噴霧した後、２Ｌのガラス製反応器に移し入れた。反応器を８５℃の水浴中で加熱しながら回転させ、８０分間解重合反応を行うことにより、２質量％水溶液の２０℃における粘度が３．０ｍＰａ・ｓ、メトキシ基の置換度（ＤＳ）が１．９０、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）が０．２５であるＨＰＭＣ－ＩＡ－１を得た。
また、ＨＰＭＣ－ＩＡ－１と同様な方法により、各種ＨＰＭＣを合成した。
合成した各種ＨＰＭＣの２質量％水溶液の２０℃における粘度、メトキシ基の置換度（ＤＳ）及びヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）を、表１及び２に示す。

実施例１
ポリ袋にＨＰＭＣ－ＩＡ－１を２０ｇ、ＨＰＭＣ－ＩＡ－６を３０ｇ、ＨＰＭＣ－IIＡ－３を５０ｇ入れ、よく混合した。３００ｍＬのガラス製ビーカーに、混合後のＨＰＭＣを５０ｇ、κ－カラギーナン（東京化成工業社製）を０．５０ｇ、塩化カリウム（ＫＣｌ）（富士フィルム和光純薬社製）を０．２５ｇ、Ｘ－５０－１１０５Ｇ（シリコーン系消泡剤、信越化学工業社製）を０．２５ｇ入れ、最後に９０℃の熱水を加えて合計２５０ｇとし、溶媒の蒸発を防ぐために覆いをかけてから８０℃の湯浴中で１０分間、４００ｒｐｍで撹拌した。ＨＰＭＣが十分に熱水中に分散したことを確認してから撹拌を止め、８０℃で３０分静置して脱泡した。その後、ビーカーを６０℃の湯浴に移し、３０分毎に２℃ずつ湯浴の温度を下げながら２００ｒｐｍで撹拌して、５０℃のフィルム成形用組成物を製造した。

＜フィルム成形用組成物に用いたＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度測定＞
実施例１において、ＨＰＭＣ－ＩＡ－１とＨＰＭＣ－ＩＡ－６とＨＰＭＣ－IIＡ－３を混合後のＨＰＭＣ４．０ｇを、２００ｍＬのガラス製ビーカー中で９０℃の熱水中に分散させた後、５℃の水浴中で３０分撹拌して、フィルム成形用組成物に用いたＨＰＭＣの２質量％水溶液を調製した。その後、第十七改正日本薬局方に記載の一般試験法の粘度測定法の毛細管粘度計法に従い、ウベローデ型粘度計を用いて、フィルム成形用組成物に用いたＨＰＭＣの２０℃における２質量％水溶液の粘度を測定した。

＜フィルム成形用組成物に用いたＨＰＭＣの分散液粘度の測定＞
ＡｎｔｏｎＰａａｒ社のレオメーターであるＭＣＲ３０１を用いて、各フィルム成形用組成物に用いたＨＰＭＣの分散液粘度を測定し、分散液粘度の平均値（ｎ＝３）を算出した。測定によって得られた分散液粘度の値を表３に示す。

＜フィルムの作製＞
水平を保ち、２５℃に温調したガラス板上に、５０℃のフィルム成形用組成物約４０ｇを気泡が入らないように流し、ＹＢＡ型ベーカーアプリケーター（ヨシミツ精機社製）を用いて、フィルム成形用組成物を手動で流延した。次いで、水平を保った２５℃の無風環境にガラス板を置き、１８時間乾燥させることによりフィルムの含水率を１０質量％以下とした。その後、８０℃の送風オーブン内で１時間追加乾燥してからフィルムをガラス板から剥離し、膜厚が１４０±５μｍのフィルムを得た。

＜フィルムの強度の測定＞
得られたフィルムを縦８ｃｍ×横１ｃｍの短冊状に切断してから、２５℃、５２ＲＨ％の環境下で３日間調湿して、加熱式水分計（Ａ＆Ｄ社製ＭＸ－５０）で測定することにより求められる含水率が６．５±０．５質量％であるフィルムの試験片を作製した。
引張試験は、２５℃、５２ＲＨ％に設定した恒温恒湿機(エスペック社製ＰＲ－３Ｊ、前面扉にφ１５ｃｍの操作口２個を備える)中で、卓上小型引張試験機（アイコーエンジニアリング社製ＭＯＤＥＬ－ＦＴＮ－１－１３Ａ）を用いて実施した。フィルムの滑りを防止する為、平型チャック（アイコーエンジニアリング社製ＭＯＤＥＬ－０２３）に軟質塩化ビニルシートを貼付けた治具で試験片の上下２ｃｍずつを固定し、支点間距離４ｃｍ、試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、ロードセル定格５００Ｎの条件で測定を行い、フィルムの強度の平均値（ｎ＝１０）を算出した。測定によって得られたフィルムの強度を表３に示す。

＜フィルムの溶解時間の測定＞
溶解性の評価には、第十七改正日本薬局方の崩壊試験法に記載されている補助筒を元に、特表２０１５－５２２６１４号公報を参考にして作製した試料ホルダを使用した。試料ホルダは、第一試料ホルダ胴部１、第一クローム鋼球２、試料ホルダ蓋３、シリコーンゴム製パッキン４、第二試料ホルダ胴部６、第二クローム鋼球７から成る。
第一試料ホルダ胴部１は、前記崩壊試験法で用いる補助筒の胴部（内径１２ｍｍ、外径１７ｍｍ、長さ２０ｍｍ）であり、試料ホルダ蓋３は、前記崩壊試験法で用いる補助筒の蓋（内径１２ｍｍ、外径１７ｍｍ、長さ４ｍｍ）から金網を取り外したものである。また、第二試料ホルダ胴部６は、前記崩壊試験法で用いる補助筒の胴部の側面の穴をシリコーンゴムで完全に塞いだものの下側に、前記崩壊試験法で用いる補助筒の蓋（内径１２ｍｍ、外径１７ｍｍ、長さ４ｍｍ）の金網をシリコーンゴムで完全に塞いだものを組み合わせたものである。シリコーンゴム製パッキン４は、フィルムの固定及び試験中にフィルムが水に触れる面積を一定に保つ目的で使用し、内径１０ｍｍ、外径１４ｍｍ、厚み０．５ｍｍのものを使用した。第一クローム鋼球２は、胃内でＨＰＭＣフィルムにかかる応力を再現する目的で使用し、重さ約１．０ｇ、直径約６．３５ｍｍ（１／４インチ）のものを使用した。第二クローム鋼球７は、試験中に第二試料ホルダが浮き上がるのを防止する目的で使用し、重さ約３．５５ｇ、直径約９．５３ｍｍ（３／８インチ）のものを使用した。

フィルムの溶解時間は、以下のように測定した。まず、得られたフィルムを２５℃、５２ＲＨ％の環境下で３日間調湿して、加熱式水分計（Ａ＆Ｄ社製ＭＸ－５０）で測定することにより求められる含水率が６．５±０．５質量％になるように調湿した。その後、φ１４ｍｍの大きさに打ち抜いたフィルム５を、フィルムの作製時に空気に触れていた面を上にして、第二クローム鋼球７を入れた第二試料ホルダ胴部６とシリコーンゴム製パッキン４の間に挟み、その上から更に試料ホルダ蓋３で挟んで固定した。次に、第一試料ホルダ胴部１と試料ホルダ蓋３を粘着テープで隙間が無いように固定し、第一クローム鋼球２をフィルムに乗せ、試料ホルダを第十七改正日本薬局方の一般試験法の崩壊試験法に記載されている試験器にセットし、低形ビーカーに純水を１１５０ｍＬ入れ、試験器を低形ビーカーに入れ、崩壊試験器（富山産業製ＮＴ－４００）を使用して、水温３７±０．５℃、試験器の振幅５５ｍｍ、往復速度１５往復／分の測定条件にて、フィルムの溶解時間を測定した（ｎ＝６）。なお、フィルムの溶解時間は、試験開始から第一クローム鋼球２がフィルムを貫通して第二試料ホルダ胴部６の中に入り、第二クローム鋼球７と接触するまでの時間とした。測定によって得られたフィルムの溶解時間を表３に示す。
なお、胃の中でフィルムが溶解することを考慮すると、崩壊試験法第１液（ｐＨ約１．２）を用いて試験を行うことが適切ではあるが、純水中と崩壊試験法第１液中においてＨＰＭＣフィルムの溶解性はほぼ同等であるため、純水を使用して評価した。

実施例２～１２並びに比較例１～７
表３～４に示す処方に変更する以外は、実施例１と同様の方法で、フィルム成形用組成物を製造し、実施例１と同様に、フィルム成形用組成物の各種物性を評価した。また、実施例１と同様にフィルムを作成し、フィルムの強度及び溶解時間を測定した。結果を表３～４に示す。
なお、実施例２、１２、及び比較例２、７においては、ゲル化剤としてジェランガム（ＫＥＬＣＯＧＥＬＡＦＴ、三晶株式会社製）、ゲル化補助剤として乳酸カルシウムｎ水和物（関東化学社製）を使用した。また、実施例１１、１２、及び比較例６、７においては、消泡剤を用いなかった。

フィルムの溶解性は、一般的に、ＨＰＭＣの粘度が低いほど、また同程度の粘度を有する場合には、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）が高いほど溶解性に優れるため、フィルム成形用組成物に用いたＨＰＭＣの粘度及び置換度が殆ど同じである実施例及び比較例を比較し、考察した。また、ゲル化剤の種類や消泡剤の有無の影響を排除するため、ゲル化剤の種類や消泡剤の有無が同じである実施例及び比較例を比較し、考察した。
実施例１、３、４は、いずれも５５．７Ｎ／ｍｍ^２以上のフィルムの強度を示し、比較例１に比べて溶解時間が１．１～２．３分短縮され、更に分散液粘度が、６５０～１９５０ｍＰａ・ｓ低下した。実施例２は、５８．９Ｎ／ｍｍ^２のフィルムの強度を示し、比較例２に比べて溶解時間が１．２分短縮され、更に分散液粘度が、６５０ｍＰａ・ｓ低下した。実施例５、６は、５３．２Ｎ／ｍｍ^２以上のフィルムの強度を示し、比較例３に比べて溶解時間が１．３～２．０分短縮され、更に分散液粘度が、１５０～２００ｍＰａ・ｓ低下した。実施例７、８は、５６．６Ｎ／ｍｍ^２以上のフィルムの強度を示し、比較例４に比べて溶解時間が１．１～２．３分短縮され、更に分散液粘度が、４５０～１３００ｍＰａ・ｓ低下した。実施例９、１０は、５２．１Ｎ／ｍｍ^２以上のフィルムの強度を示し、比較例５に比べて溶解時間が１．２～１．３分短縮され、更に分散液粘度が、３５０～４００ｍＰａ・ｓ低下した。実施例１１は、５５．４Ｎ／ｍｍ^２のフィルムの強度を示し、比較例６に比べて溶解時間が０．９分短縮され、更に分散液粘度が、６５０ｍＰａ・ｓ低下した。実施例１２は、６０．８Ｎ／ｍｍ^２のフィルムの強度を示し、比較例７に比べて溶解時間が２．１分短縮され、更に分散液粘度が、６５０ｍＰａ・ｓ低下した。
以上のようにして、粘度差を有する同じ群の、置換度が同じでも異なってもよい同一メンバーである第一と第二のＨＰＭＣの組み合わせに、これらと異なる群の第三のＨＰＭＣを組み合わせることにより、強度を維持したまま溶解性に優れるフィルムを成形でき、更にはフィルム成形用組成物の分散液粘度を低減できることが知見された。

１第一試料ホルダ胴部
２第一クローム鋼球
３試料ホルダ蓋
４シリコーンゴム製パッキン
５ φ１４ｍｍの大きさに打ち抜いたフィルム
６第二試料ホルダ胴部
７第二クローム鋼球

Claims

２質量％水溶液の２０℃における粘度が２．５～４．５ｍＰａ・ｓである第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースと、
２質量％水溶液の２０℃における粘度が６．０～５０．０ｍＰａ・ｓである第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースと、
２質量％水溶液の２０℃における粘度が４．５～１５．０ｍＰａ・ｓである第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースと、
ゲル化剤と、
溶媒と
を少なくとも含み、
前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、
第Ｉ群に属する、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．８０～２．００、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．２０～０．３４を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースＩＡである一つのメンバーと、
第II群に属する、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．１０～１．６０、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．１０～０．３３を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースIIＡと、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．８０～２．００、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．４０～０．７０を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースIIＢとの二つのメンバーと
の合計三つのメンバーから選択され、
前記第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースと同一メンバーであるが、前記第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳと同じであっても異なってもよく、
前記第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースの群とは異なる群のメンバーであるフィルム成形用組成物。
前記第一及び第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記ヒドロキシプロピルメチルセルロースＩＡであり、前記第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記ヒドロキシプロピルメチルセルロースIIＡ又はIIＢである請求項１に記載のフィルム成形用組成物。
前記第一及び第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記ヒドロキシプロピルメチルセルロースIIＡ又はIIＢであり、前記第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記ヒドロキシプロピルメチルセルロースＩＡである請求項１に記載のフィルム成形用組成物。
前記第一、第二及び第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースをブレンドして得られるヒドロキシプロピルメチルセルロースのメトキシ基の置換度（ＤＳ）が１．５０～２．００であり、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）が０．２０～０．５５である請求項１～３のいずれか一項に記載のフィルム成形用組成物。
前記第一、第二及び第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースをブレンドして得られるヒドロキシプロピルメチルセルロースの２０℃における２質量％水溶液の粘度が、３．０～１５．０ｍＰａ・ｓである請求項１～４のいずれか一項に記載のフィルム成形用組成物。
前記ゲル化剤が、カッパカラギーナン、イオタカラギーナン、ジェランガム、ペクチン、カードラン、寒天及びタマリンドガムからなる群から選ばれる請求項１～５のいずれか一項に記載のフィルム成形用組成物。
２質量％水溶液の２０℃における粘度が２．５～４．５ｍＰａ・ｓである第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースと、
２質量％水溶液の２０℃における粘度が６．０～５０．０ｍＰａ・ｓである第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースと、
２質量％水溶液の２０℃における粘度が４．５～１５．０ｍＰａ・ｓである第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースと、
ゲル化剤と
を少なくとも含み、
前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、
第Ｉ群に属する、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．８０～２．００、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．２０～０．３４を有するドロキシプロピルメチルセルロースＩＡである一つのメンバーと、
第II群に属する、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．１０～１．６０、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．１０～０．３３を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースIIＡと、メトキシ基の置換度（ＤＳ）１．８０～２．００、ヒドロキシプロポキシ基のモル置換度（ＭＳ）０．４０～０．７０を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースIIＢとの二つのメンバーと
の合計三つのメンバーから選択され、
前記第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースと同一メンバーであるが、前記第二のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースの置換度ＤＳ及び／又はＭＳと同じであっても異なってもよく、
前記第三のヒドロキシプロピルメチルセルロースが、前記第一のヒドロキシプロピルメチルセルロースの群とは異なる群のメンバーであるフィルム。
前記ゲル化剤が、カッパカラギーナン、イオタカラギーナン、ジェランガム、ペクチン、カードラン、寒天及びタマリンドガムからなる群から選ばれる請求項７に記載のフィルム。