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CN104718075A - 含有微球体的聚合物膜 - Google Patents

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CN104718075A
CN104718075A CN201280076287.5A CN201280076287A CN104718075A CN 104718075 A CN104718075 A CN 104718075A CN 201280076287 A CN201280076287 A CN 201280076287A CN 104718075 A CN104718075 A CN 104718075A
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polypropylene
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文森·史蒂芬尼
派翠克·布托
珍-克劳迪·波坦
亚诺德·杰斯帕
珍-米歇尔·韦尔利
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Baxter Healthcare SA
Baxter International Inc
Original Assignee
Baxter Healthcare SA
Baxter International Inc
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Abstract

本发明涉及一种聚合物膜，其具有中空微球体以同时降低摩擦系数且减少灼烧残留物，和制造膜的方法以及由膜制造的容器。在一个通用实施例中，本发明提供一种膜，其包括至少一个在层内混有中空微球体的层。所述微球体在所述层内的浓度可在约250ppm到约750ppm范围内。

Description

含有微球体的聚合物膜
背景技术
本发明大体涉及聚合物膜。更特定说来，本发明涉及具有改进的滑动/防粘特性和低灼烧残留物的聚合物膜。
多层膜广泛用于多种行业中，例如包括用于供食品或医学溶液包装用的容器中。挤压成膜的多层的一种所要特性为其韧性或在使用或运输中能够耐破坏。另一所要特性为能够以适于应用的所要强度制造剥式封条以及永久封闭容器的永久封条。另一所要特性为提供对诸如氧气、二氧化碳或水蒸气的气体的屏障以维持所含溶液的稳定性。
习知多层膜可由聚烯烃树脂制成，其具有使得其在制造过程中难以操作的高摩擦系数。助滑剂克服聚烯烃树脂的天然胶粘性，因此其可平滑移动通过转化和包装设备。目前使用二氧化硅作为塑料膜的层中的助滑剂或防粘剂。然而，二氧化硅的存在可能导致灼烧残留物超过包括日本、韩国和中国在内的许多国家的药典极限。
发明内容
本发明涉及具有微球体的聚合物膜和制备膜的方法以及由所述膜制成的容器。在一个通用实施例中，本发明提供一种膜，其包括一或多个在层内混有中空微球体或“气泡”的层。举例来说，微球体在层的任一或多个部分中可大致均匀混合。微球体在所述层内的浓度范围可为约250ppm到约3000ppm。
在一个实施例中，微球体由碱石灰硼硅玻璃制成。微球体可具有在约10μm到约300μm范围内的直径。微球体可另外具有在约0.1g/cc到约1.2g/cc范围内的密度。
在一个实施例中，具有微球体的膜层另外包括混入所述层内的二氧化硅。二氧化硅在所述层内的浓度范围可为约1000ppm到约2000ppm。
在另一实施例中，本发明提供包括表层、屏障层和剥式密封层的多层膜。表层和剥式密封层在屏障层的相反侧附着于核心层。表层和剥式密封层中的至少一者包括混入层内的中空玻璃微球体。
在一个实施例中，表层包括诸如以下的组分：聚丙烯无规共聚物、聚丙烯均聚物、尼龙(nylon)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、共聚酯醚嵌段共聚物或其组合。屏障层可包括诸如以下的组分：聚酰胺6、聚酰胺6,6/6,10共聚物、非晶形聚酰胺或其组合。
在一个实施例中，剥式密封层包括诸如以下的材料：同相聚合物、基质相聚合物或其组合。举例来说，剥式密封层可包括聚丙烯与苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的掺合物。在另一实例中，剥式密封层可包括具有不同熔点的另一聚烯烃，诸如第二聚丙烯或线性低密度聚乙烯。
在一个实施例中，膜包括使表层和剥式密封层中至少一者附着于屏障层的一或多个连接层。连接层可包括诸如以下的组分：顺丁烯二酸化线性低密度聚乙烯、顺丁烯二酸化聚丙烯均聚物、顺丁烯二酸化聚丙烯共聚物或其组合。
在一个实施例中，核心层定位于屏障层与表层和剥式密封层中至少一者之间。核心层可包括诸如以下的组分：聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、间规丙烯-乙烯共聚物、聚丙烯弹性体、基于丙烯的弹性体、基于乙烯的弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯橡胶改质的聚丙烯或其组合。
在一个替代实施例中，本发明提供多腔室容器，其包括由膜界定的主体。所述主体包括至少两个由可剥离封条分隔的腔室，其中膜包括至少一个在层内混有微球体的层。
在另一实施例中，本发明提供一种容器，其包括沿至少一个共享围缘密封在一起以界定流体腔室的第一侧壁和第二侧壁。第一和/或第二侧壁包括多层膜，其包括表层、第一连接层、邻近第一连接层安置的屏障层、邻近屏障层安置的第二连接层、核心层和密封层。表层和/或密封层包括混入层内的玻璃微球体。
在另一实施例中，本发明提供制造膜的方法。所述方法包含将微球体混合遍布于一或多种聚合物中。举例来说，微球体可大致均匀分散于聚合物中。所述方法另外包含将聚合物挤压成膜。膜随后可形成容器。
本发明的优点为提供具有改进的滑动特性的膜。
本发明的另一优点为提供具有改进的防粘特性的膜。
本发明的另一优点为提供具有可接受的低灼烧残留物的改进膜。
本发明的另一优点为提供制造容器的改进方法。
其它特征和优点描述于本文中，并且将根据以下具体实施方式和图式显而易见。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中单层膜的横截面视图。
图2为本发明的一个实施例中五层膜的横截面视图。
图3为本发明的一个实施例中六层膜的横截面视图。
图4为由本发明的一个实施例中的膜制成的容器的视图。
图5为由本发明的一个实施例中的膜制成的多腔室容器的视图。
具体实施方式
本发明涉及具有微球体的聚合物膜和制备膜的方法以及由所述膜制成的容器。在一个通用实施例中，本发明提供一种膜，其包括至少一个在层内混有中空微球体的层。本发明提供适用于包装应用的单层膜以及多层膜。本发明实施例中的膜具有改进的滑动和防粘特性，同时保持韧性和/或剥式密封能力。
在图1说明的通用实施例中，本发明提供膜10，其包括在层内混有微球体的层。微球体可均匀分布于层的任一或多个部分中。微球体可使用任何适合技术(诸如挤压技术)添加/混合于膜10的层内。应了解，可通过挤压具有相同材料的连续子层的膜使微球体仅分布于另一均质层的选定部分中，所述子层之一含有微球体且一或多个子层不具有任何微球体。
层可包括任何适合量的微球体。举例来说，微球体在层中的浓度范围可为约250ppm到约3000ppm，例如约250ppm到约700ppm、约350ppm到约650ppm、约400ppm到约600ppm或约450ppm到约550ppm。微球体浓度的个别值的实例为约250ppm、300ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm、550ppm、600ppm、650ppm、700ppm、750ppm、1000ppm、2000ppm、3000ppm等。
在另一实施例中，具有微球体的层另外包括混入所述层内的二氧化硅。举例来说，二氧化硅可为具有立方体形状的非晶形合成二氧化硅。二氧化硅可具有在约2.2g/cc到约2.3g/cc范围内的密度。二氧化硅还可具有约4μm到约5μm的平均直径。
二氧化硅可以任何适合量存在于所述层内。举例来说，二氧化硅在层中的浓度范围可为1000ppm到约2000ppm，诸如约1100ppm到约1900ppm、约1200ppm到约1800ppm、约1300ppm到约1700ppm或约1400ppm到约1600ppm。二氧化硅浓度的个别值的实例为约1000ppm、1100ppm、1300ppm、1400ppm、1500ppm、1600ppm、1700ppm、1800ppm、1900ppm、2000ppm等。
应理解，个别微球体浓度值和个别二氧化硅浓度值也可为范围的极限的定义。举例来说，揭示300ppm和450ppm的浓度也应视为揭示300ppm到450ppm的范围。这也适用于本发明中特定提及的值的任何组合。
在一个实施例中，微球体为中空的。微球体可由碱石灰硼硅玻璃制成。微球体也可由陶瓷制成。微球体的适合实例包括来自3M的iM30K(18微米平均直径，密度0.60g/cc，压碎强度28000psi)和K46(40微米平均直径，密度0.46g/cc，压碎强度6000psi)微球体。微球体可具有任何适合的平均直径或宽度。举例来说，微球体的平均直径范围可为约10μm到约300μm，例如约50μm到约250μm，或约100μm到约200μm。微球体的平均直径的个别值的实例为约10μm、25μm、50μm、75μm、100μm、125μm、150μm、175μm、200μm、225μm、250μm、275μm、300μm等。此外，层中可掺合不同直径的微球体。
微球体也可具有任何适合密度。举例来说，微球体的颗粒密度范围可为约0.1g/cc到约1.2g/cc，例如约0.2g/cc到约1.10g/cc、约0.3g/cc到约0.9g/cc、约0.4g/cc到约0.8g/cc或约0.5g/cc到约0.7g/cc。微球体密度的个别值的实例为约0.1g/cc、0.15g/cc、0.2g/cc、0.25g/cc、0.3g/cc、0.35g/cc、0.4g/cc、0.45g/cc、0.5g/cc、0.55g/cc、0.6g/cc、0.65g/cc、0.7g/cc、0.75g/cc、0.8g/cc、0.85g/cc、0.9g/cc、0.95g/cc、1g/cc、1.05g/cc、1.1g/cc、1.15g/cc、1.2g/cc等。
在另一实施例中，具有微球体的层另外包括混入层内的纳米材料。纳米材料可为例如纳米管和纳米粘土。根据本发明实施例的纳米材料包含尺寸显著低于聚合物膜中目前所用的研磨矿物等效物的一般约几微米的常见尺寸的颗粒。根据本发明的一个实施例，纳米材料的平均尺寸在约10到约500纳米范围内。
在另一实施例(图2中所说明)中，本发明提供具有表层20、屏障层24及剥式密封层28的五层膜。表层20和/或剥式密封层28可包括任何适合量的分散于层内的微球体。表层20和剥式密封层28可在屏障层24的相反侧直接或间接附着于屏障层24。
表层20、屏障层24和剥式密封层28可各自独立地具有任何适合厚度。举例来说，表层20可具有在约25μm到约75μm范围内的厚度。举例来说，屏障层24可具有在约10μm到约50μm范围内的厚度。剥式密封层28可具有在约50μm到约150μm范围内的厚度。
各层中微球体的浓度可变化且可视特定层而定。举例来说，表层20可为小于约25μm厚且具有在约1000ppm到约2000ppm范围内的微球体浓度。
表层20可含有无规共聚物聚丙烯、均聚物聚丙烯、尼龙、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚酯、共聚酯醚或其组合。屏障层24可含有一或多种聚酰胺(“PA”)(尼龙)，例如聚酰胺6、聚酰胺6,6/6,10共聚物、非晶形聚酰胺或其组合。或者，屏障层24可含有其它屏障材料，诸如乙烯乙烯醇共聚物(“EVOH”)。EVOH屏障层尤其适于其中容器将不经受湿热灭菌的应用。在一个实施例中，膜可含有夹在聚酰胺层之间的EVOH层。
适合聚丙烯无规共聚物包括燧石山资源公司(Flint Hills Resources)以HUNTSMAN商标、北欧化工公司(Borealis)以BORMED或BORPURE商标以及道达尔公司(TOTAL)以PPM商标出售者。适合聚丙烯均聚物包括燧石山资源公司以商标出售者。适合尼龙包括EMS以和商标出售者。适合苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物包括科腾聚合物公司(Kraton Polymers)以KRATON商标出售者。
密封层28可为同相聚合物或基质相聚合物系统。如以引用的方式并入本文中的EP0875231所述，适合同相聚合物包括聚烯烃，且更优选聚丙烯，且最优选丙烯和乙烯共聚物。
适合基质相聚合物系统将具有至少两种组分。两种组分可掺合在一起或可以两阶段反应器法制造。通常，两种组分将具有不同熔点。在一种组分为非晶形组分的情形中，其玻璃转移温度将低于其它组分的熔点。适合基质相聚合物系统的实例包括聚烯烃均聚物或共聚物的组分以及苯乙烯和烃共聚物的第二组分。另一适合基质相系统包括聚烯烃的掺合物，诸如聚丙烯与聚乙烯，或具有高等规指数的聚丙烯(结晶)与具有较低等规指数的聚丙烯(非晶形)，或聚丙烯均聚物与丙烯和α-烯烃共聚物。适合基质相聚合物系统的非限制性实例描述于美国专利第7,678,097号中。
适合聚烯烃包括由含有2到20个碳原子且更优选2到10个碳原子的α-烯烃聚合所获得的均聚物和共聚物。因此，适合聚烯烃包括丙烯、乙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基-1-戊烯、己烯-1、庚烯-1、辛烯-1、壬烯-1及癸烯-1的聚合物和共聚物。聚烯烃最优选为丙烯的均聚物或共聚物或聚乙烯的均聚物或共聚物。
聚丙烯的适合均聚物可具有非晶形、等规、间规、非规、半等规或立体嵌段的立体化学性。在本发明的一个更优选形式中，聚丙烯将具有约20焦耳/克到约220焦耳/克，更优选约60焦耳/克到约160焦耳/克且最优选约80焦耳/克到约130焦耳/克的低熔解热。在本发明的一个优选形式中，还需要聚丙烯均聚物具有小于约165℃且更优选约130℃到约160℃，最优选约140℃到约150℃的熔点温度。在本发明的一个优选形式中，使用单一位点催化剂获得聚丙烯均聚物。
适合丙烯共聚物通过使丙烯单体与具有2到20个碳原子的α烯烃聚合获得。在本发明的一个更优选形式中，丙烯与乙烯以共聚物重量的约1重量％到约20重量％，更优选约1重量％到约10重量％且最优选2重量％到约5重量％的量共聚。丙烯和乙烯共聚物可为无规或嵌段共聚物。
也可使用聚丙烯和α-烯烃共聚物的掺合物，其中丙烯共聚物的α-烯烃的碳数可变。举例来说，本发明涵盖丙烯和α-烯烃共聚物的掺合物，其中一个共聚物具有2碳α-烯烃且另一共聚物具有4碳α-烯烃。也可使用2到20个碳且更优选2到8个碳的α-烯烃的任何组合。因此，本发明涵盖丙烯和α-烯烃共聚物的掺合物，其中第一和第二α-烯烃具有以下碳数组合：2和6，2和8，4和6，4和8。还涵盖在掺合物中使用2种以上聚丙烯和α-烯烃共聚物。可使用催化合金程序获得适合聚合物。适合乙烯均聚物包括密度大于0.915g/cc者且包括低密度聚乙烯(“LDPE”)、中等密度聚乙烯(“MDPE”)和高密度聚乙烯(“HDPE”)。
通过使乙烯单体与具有3到20个碳，更优选3-10个碳且最优选4到8个碳的α-烯烃聚合获得适合乙烯共聚物。还需要乙烯共聚物具有如ASTM D-792所测量小于约0.915g/cc且更优选小于约0.910g/cc且甚至更优选小于约0.900g/cc的密度。所述聚合物通常称为极低密度聚乙烯(VLDPE)或超低密度聚乙烯(ULDPE)。乙烯α-烯烃共聚物优选使用单一位点催化剂且甚至更优选茂金属催化剂系统制造。认为单一位点催化剂具有单个在空间上且在电子方面等效的催化剂位置，与已知具有混合催化剂位点的齐格纳-纳塔(Ziegler-Natta)型催化剂相反。所述单一位点催化的乙烯α-烯烃由陶氏公司(Dow)以商标杜邦陶氏(DuPont Dow)以商标以及埃克森公司(Exxon)以商标出售。这些共聚物在本文中有时应称为m-ULDPE。
适合乙烯共聚物还包括乙烯和丙烯酸低碳烷基酯共聚物、乙烯和低碳烷基取代的丙烯酸烷基酯共聚物以及乙酸乙烯酯含量为共聚物的约8重量％到约40重量％的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。术语“丙烯酸低碳烷基酯”是指具有图1中所述的化学式的共聚单体：
R基团是指具有1到17个碳的烷基。因此，术语“丙烯酸低碳烷基酯”包括(但不限于)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。
术语“烷基取代的丙烯酸烷基酯”是指具有图2中所述的化学式的共聚单体：
R1和R2为具有1-17个碳的烷基且可具有相同碳数或具有不同碳数。因此，术语“烷基取代的丙烯酸烷基酯”包括(但不限于)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙基丙烯酸丁酯等。
适合的聚丁二烯包括1,3-丁二烯的1,2-和1,4-加成产物(其应统称为聚丁二烯)。在本发明的一个更优选形式中，所述聚合物为1,3丁二烯的1,2-加成产物(其应称为1,2聚丁二烯)。在本发明的一个甚至更优选形式中，所关注的聚合物为间规1,2-聚丁二烯且甚至更优选低结晶度、间规1,2聚丁二烯。在本发明的一个优选形式中，低结晶度、间规1,2聚丁二烯将具有小于50％、更优选小于约45％、甚至更优选小于约40％的结晶度，结晶度甚至更优选将为约13％到约40％，且最优选约15％到约30％。在本发明的一个优选形式中，低结晶度、间规1,2聚丁二烯将具有根据ASTM D 3418测量约70℃到约120℃的熔点温度。适合树脂包括JSR(日本合成橡胶公司(Japan Synthetic Rubber))以商标名称：JSR RB 810、JSR RB 820以及JSR RB 830出售者。
适合聚酯包括二羧酸或聚羧酸与二羟基醇或聚羟基醇或环氧烷的缩聚产物。在本发明的一种优选形式中，聚酯为聚酯醚。适合聚酯醚由1,4-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲酸和聚丁二醇醚反应获得且一般称为PCCE。适合PCCE由伊士曼公司(Eastman)以商标ECDEL出售。适合聚酯另外包括聚酯弹性体，其为聚对苯二甲酸丁二酯的硬结晶区段和软(非晶形)聚醚二醇的第二区段的嵌段共聚物。所述聚酯弹性体由杜邦化学公司(DuPont Chemical Company)以商标出售。
适合聚酰胺包括由具有4-12个碳的内酰胺的开环反应产生者。这组聚酰胺因此包括尼龙6、尼龙10和尼龙12。可接受的聚酰胺还包括碳数在2到13范围内的二胺的缩合反应产生的脂肪族聚酰胺、碳数在2到13范围内的二酸的缩合反应产生的脂肪族聚酰胺、二聚体脂肪酸的缩合反应产生的聚酰胺，和含有酰胺的共聚物。因此，适合的脂肪族聚酰胺包括例如尼龙66、尼龙6,10和二聚体脂肪酸聚酰胺。
适合苯乙烯和烃共聚物包括苯乙烯和多种经取代的苯乙烯(包括烷基取代的苯乙烯和卤素取代的苯乙烯)。烷基可含有1到约6个碳原子。经取代的苯乙烯的特定实例包括α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、邻氯苯乙烯、对氯苯乙烯、邻溴苯乙烯、2-氯-4-甲基苯乙烯等。苯乙烯最优选。
苯乙烯的烃部分和烃共聚物包括共轭二烯。可用的共轭二烯为含有4到约10个碳原子且更一般说来4到6个碳原子者。实例包括1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、氯丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等。也可使用这些共轭二烯的混合物，诸如丁二烯与异戊二烯的混合物。优选共轭二烯为异戊二烯和1,3-丁二烯。
苯乙烯和烃共聚物可为包括二嵌段、三嵌段、多嵌段和星形嵌段的嵌段共聚物。二嵌段共聚物的特定实例包括苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯，和其氢化衍生物。三嵌段聚合物的实例包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯-异戊二烯-α-甲基苯乙烯以及其氢化衍生物。
上述嵌段共聚物的选择性氢化可通过多种众所周知的方法进行，包括在诸如阮尼镍(Raney nickel)、贵金属(诸如铂、钯等)和可溶性过渡金属催化剂的催化剂存在下氢化。可使用的适合氢化法为其中含有二烯的聚合物或共聚物溶解于惰性烃稀释剂(诸如环己烷)中且通过在可溶性氢化催化剂存在下与氢反应而氢化的方法。所述程序描述于美国专利第3,113,986号和第4,226,952号，其揭示内容以引用的方式并入本文中。
特别适用的氢化嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的氢化嵌段共聚物，诸如苯乙烯-(乙烯/丙烯)-苯乙烯嵌段聚合物。当聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物经氢化时，所得产物类似于乙烯和1-丁烯的规则共聚物嵌段(“EB”)。如上文所述，当所采用的共轭二烯为异戊二烯时，所得氢化产物类似于乙烯和丙烯的规则共聚物嵌段(“EP”)。市售选择性氢化共聚物的一个实例为G-1652，其为包括30％苯乙烯末端嵌段的氢化SBS三嵌段，且中间嵌段等效物为乙烯与1-丁烯的共聚物。这种氢化嵌段共聚物通常称为SEBS。其它适合SEBS或SIS共聚物由库拉里公司(Kurrarry)以商标和出售。也可能需要通过在上文所述的选择性氢化嵌段共聚物上接枝α、β-不饱和单羧酸或二羧酸试剂来使用接枝改质的苯乙烯和烃嵌段共聚物。
以α、β-不饱和单羧酸或二羧酸试剂接枝共轭二烯和乙烯基芳香族化合物的嵌段共聚物。羧酸试剂包括能够接枝至选择性氢化嵌段共聚物上的羧酸本身和其官能衍生物(诸如酐、酰亚胺、金属盐、酯等)。以嵌段共聚物和羧酸试剂的总重量计，接枝聚合物一般将含有约0.1重量％至约20重量％，且优选约0.1重量％至约10重量％接枝羧酸。适用一元羧酸的特定实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、丁烯酸、丙烯酸酐、丙烯酸钠、丙烯酸钙和丙烯酸镁等。二羧酸和其适用衍生物的实例包括顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、衣康酸、柠康酸、衣康酸酐、柠康酸酐、顺丁烯二酸单甲酯、顺丁烯二酸单钠等。苯乙烯和烃嵌段共聚物可以油改质，诸如由壳牌化学公司(Shell Chemical Company)以产品名称G2705出售的油改质的SEBS。
如图2中进一步所示，多层膜可包括用于将表层20和/或密封层28附着于屏障层24的一或多个连接层22和26。连接层22和26可含有任何适合粘着材料，诸如顺丁烯二酸化LLDPE、顺丁烯二酸化聚丙烯均聚物、顺丁烯二酸化聚丙烯共聚物、顺丁烯二酸化基于聚丙烯的TPO或其组合。
在图3中所说明的替代实施例中，本发明提供包括表层30、屏障层36和密封层40的膜。表层30和密封层40可在屏障层36的相反侧上附着于屏障层36。表层30可含有聚丙烯均聚物、聚丙烯无规共聚物、基于聚丙烯的TPO、聚酰胺(尼龙)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、共聚酯醚嵌段共聚物或其组合。
如图3中进一步所示，膜可另外包括定位于表层30与屏障层36之间的核心层32。核心层32可含有丙烯-乙烯无规共聚物、间规丙烯-乙烯共聚物、聚丙烯弹性体、聚丙烯均聚物、基于丙烯的弹性体、基于乙烯的弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯橡胶改质的聚丙烯或其组合。适合丙烯-乙烯共聚物包括埃克森公司(Exxon)以VISTAMAXX商标、陶氏公司(Dow)以VERSIFY商标、道达尔公司(TOTAL)以ATOFINA商标以及巴塞尔公司(Basell)以PROFAX商标出售者。膜可另外包括使表层30、剥式密封层40、屏障层36和/或核心层34彼此附着的一或多个连接层34和38。
本发明实施例中的膜可用于制备任何适合容器，例如用于容纳诸如医药或医学化合物或溶液的物质。在图4中所示的实施例中，本发明提供容器50，其包括第一侧壁52和与第一侧壁相对的第二侧壁(未示)，两个侧壁沿周边接缝54密封在一起以界定流体腔室。容器50可包括一或多个埠管56和58，其用于填充和排空容器50的内容物。
容器50的任何一或多个侧壁可由上文所述的单层膜或多层膜中的一者制造。还应了解，容器50可由挤压的管状膜在其开口端密封形成。在这种情形中，周边接缝54可由管相对端的两条接缝组成。容器50可经配置，使得接缝在容器的顶部和底部或沿其垂直侧。
在图5所示的替代实施例中，本发明提供多腔室容器70，其包括由膜界定的主体72。多腔室容器70包括两个腔室74和76。应了解，在替代实施例中，容器中可提供两个以上腔室。腔室74和76是设计用于物质和/或溶液的分开存储。
在所说明的实施例中，容器70的任何部分均由膜制成，所述膜如上文详细描述包括一或多个在层内混有微球体的层。容器70可由两片膜制成，所述膜例如沿其边缘热密封形成永久封条。在所说明的实施例中，使用两片膜。所述膜片沿容器70的周边在边缘80、82、84和86处进行密封。在膜片之间提供可剥离封条88以形成腔室74和76。当然，如果提供额外腔室，则可提供额外可剥离封条。
容器70和可剥离封条88可根据本发明的实施例由具有剥式密封层的膜构建。剥式密封层可允许形成可剥离封条和永久封条。因此，永久侧边封条80、82、84和86以及可剥离封条88可由膜的同一层形成。
如图5中所说明，容器70可另外包括一或多个埠90、92、94和96。埠90、92、94和96提供与腔室74和76内部的连通，但可能位于容器70上的任何适当位置。这些埠允许向腔室74和76添加流体或从腔室74和76移除流体。埠90、92、94和96也可包括由例如投与装置的套管或刺突刺破的膜(未示)。
应了解，所述埠中的一或多者可以模制结构的形式提供，所述结构具有尤其适于与容器在薄片之间密封(在所述情形中，埠结构有时称为“料箱”)或直接与壁密封的表面。还应了解，所述埠可包括阀或类似封闭结构而非简单的膜。所述替代埠结构的实例包括美国专利第6,994,699号中描绘的药物埠和美国专利公开案第2005/0083132号中描绘的多种接取埠，其各自以引用的方式并入本文中。
视用于制造容器的方法而定，填充埠可能根本不必要。举例来说，如果容器欲由连续塑料膜卷制造，则可将膜纵向折叠，形成第一永久封条，用溶液填充第一隔室，接着形成可剥离封条，填充第二隔室，形成永久封条等。
实例
举例来说且不作为限制，以下实例为本发明的多个实施例的说明。
实例1
用玻璃(中空)微球体增补或替换作为膜添加剂的二氧化硅，以减少灼烧残留物，同时保持膜的卓越滑动/防粘特性。将具有玻璃微球体的膜的若干特性与仅具有二氧化硅作为助滑剂的膜比较。表1中显示微球体和二氧化硅的特征。
表1
iM30K 二氧化硅(北欧化工公司数据)
组成 碱石灰硼硅酸盐 非晶形合成二氧化硅
形状 具有薄壁的玻璃中空球 立方体
真实密度 0.60g/cc 2.2-2.3μm
平均直径 18μm 4-5μm
挤压且表征含有500ppm 3M iM30K玻璃微球体(代替1800ppm二氧化硅)的不同化合物和膜。
化合物描述：
-化合物1A＝聚丙烯(“PP”)(北欧化工公司RE906CF)+500ppm 3M iM30K玻璃微球体
-化合物1B＝含有1800ppm二氧化硅的聚丙烯(北欧化工公司RE216CF)
-化合物2A＝剥式封条中的聚丙烯(北欧化工公司RE906CF)+500ppm 3MiM30K玻璃微球体
-化合物2B＝Wittenburg Cawiton PR4851A三元化合物
以wt％为单位的灼烧残留物(“RoI”)结果(根据韩国药典方法，第8版)：
-化合物1A：0.08％
-化合物1B：0.25％
-化合物2A：0.06％
-化合物2B：0.14％
膜
表2：膜描述(铸造挤压)
摩擦系数结果(根据Baxter专有方法)：
表层/表层：
-1号膜：0.48-0.52
-2号膜：0.48
封条/封条：
-1号膜：0.61-0.65
-2号膜：0.60
以wt％为单位的RoI结果(根据韩国药典方法，第8版)：
-1号膜：0.15％
-2号膜：0.06％
结论：
具有微球体的2号膜与不具有微球体的1号膜具有类似的摩擦/滑动特性，而RoI减少2.5倍。
实例2
制备一系列聚丙烯膜来证明微球体的不同尺寸和浓度对膜摩擦系数(CoF)和混浊度的影响。膜1-9中每一者的基质为BORMED RD804CF，即获自北欧化工公司(BorealisAG)的医学膜级聚丙烯无规共聚物；膜19的基质为北欧化工公司RE216CF。下表描述膜和所得摩擦系数。
这些数据反映中空微球体的浓度提供可接受的混浊度且与大得多的固体二氧化硅浓度提供几乎相等的摩擦系数降低，以及添加剂质量显著降低所引起的灼烧残留物的预期实质减少。
实例3
制备另一系列聚丙烯/聚乙烯/热塑性弹性体膜来证明不同尺寸和浓度的微球体对膜摩擦系数(CoF)的影响。膜20的基质为包含60％聚丙烯无规共聚物(北欧化工公司RD804CF)、15％线性低密度聚乙烯(Stamylex 1026F)以及25％苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)的掺合物。膜10-18中每一者的基质与膜20的基质相同，但聚丙烯无规共聚物为北欧化工公司RE216CF。下表描述膜和所得混浊度以及摩擦系数。
这些数据反映中空微球体的浓度提供可接受的混浊度且与大得多的固体二氧化硅浓度提供几乎相等的摩擦系数降低，以及因所添加材料质量显著降低所引起的灼烧残留物的预期实质减少。
应理解，所属领域技术人员将显而易知本文所述的当前优选实施例的多种改变和修改。可作出所述改变和修改而不背离本发明主题的精神和范畴，且不减少其预期优势。因此希望随附权利要求书涵盖所述改变和修改。

Claims (36)

1.一种聚合物膜，其包含至少一个在层内混有中空微球体的层。
2.根据权利要求1所述的膜，其中所述微球体以在约250ppm到约3000ppm范围内的浓度存在于所述层内。
3.根据权利要求1所述的膜，其中具有所述微球体的所述层另外包含混入所述层内的二氧化硅。
4.根据权利要求3所述的膜，其中所述二氧化硅以在约1000ppm到约2000ppm范围内的浓度存在于所述层内。
5.根据权利要求1所述的膜，其中具有所述微球体的所述层包含混入所述层内的纳米材料。
6.根据权利要求1所述的膜，其中所述微球体包含碱石灰硼硅玻璃。
7.根据权利要求1所述的膜，其中所述微球体的直径在约10μm到约300μm范围内。
8.根据权利要求1所述的膜，其中所述微球体的颗粒密度在约0.1g/cc到约1.2g/cc范围内。
9.根据权利要求8所述的膜，其中所述微球体的颗粒密度在约0.1g/cc到约0.5g/cc范围内。
10.根据权利要求1所述的膜，其中所述微球体实质上均匀分布于整个所述层中。
11.根据权利要求1所述的膜，其中所述微球体安置于所述膜的表面层中且不均匀分布，使得所述层中紧邻所述膜的表面的一部分中的微球体浓度实质上超过所述层中微球体的平均浓度。
12.根据权利要求11所述的膜，其中所述表面层包含多个子层，其中所述层中紧邻所述膜表面的所述部分包含含有微球体的所述子层中至少一者，且其中所述子层中至少另一者实质上不含微球体。
13.一种多层膜，其包含表层、屏障层和密封层，其中所述表层和所述密封层在所述屏障层的相反侧附着于核心层且其中所述表层和所述剥式密封层中至少一者包含混入所述层内的中空玻璃微球体。
14.根据权利要求13所述的膜，其中所述微球体的含量足以使所述膜的摩擦系数降低至少50％，如ISO 8295所测量。
15.根据权利要求13所述的膜，其中所述表层包含选自由以下组成的群组的组分：聚丙烯无规共聚物、聚丙烯均聚物、尼龙、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、共聚酯醚嵌段共聚物和其组合。
16.根据权利要求13所述的膜，其中所述密封层包含选自由以下组成的群组的材料：同相聚合物、基质相聚合物和其组合。
17.根据权利要求13所述的膜，其中所述密封层包含第一聚丙烯与苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的掺合物或融合物，所述第一聚丙烯具有第一熔点。
18.根据权利要求17所述的膜，其中所述密封层另外包含选自由以下组成的群组的第二聚烯烃：聚丙烯和聚乙烯，所述第二聚烯烃的熔点与所述第一熔点不同。
19.根据权利要求13所述的膜，其中所述屏障层包含选自由以下组成的群组的组分：聚酰胺6、聚酰胺6,6/聚酰胺6,10共聚物、非晶形聚酰胺和其组合。
20.根据权利要求13所述的膜，其中所述屏障层包含乙烯乙烯醇共聚物。
21.根据权利要求20所述的膜，其中所述屏障层另外包含两个具有聚酰胺组分的子层，所述子层安置于含有所述乙烯乙烯醇共聚物的子层的相反侧上。
22.根据权利要求13所述的膜，其另外包含至少一个使所述表层和所述密封层中至少一者附着于所述屏障层的连接层。
23.根据权利要求22所述的膜，其中所述连接层包含选自由以下组成的群组的组分：顺丁烯二酸化线性低密度聚乙烯、顺丁烯二酸化聚丙烯均聚物、顺丁烯二酸化聚丙烯共聚物和其组合。
24.根据权利要求13所述的膜，其另外包含定位于所述屏障层与所述表层和所述密封层中至少一者之间的核心层。
25.根据权利要求24所述的膜，其中所述核心层包含选自由以下组成的群组的组分：聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、聚丙烯弹性体、基于丙烯的弹性体、基于乙烯的弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯橡胶改质的聚丙烯和其组合。
26.根据权利要求13所述的膜，其中所述微球体以在约250ppm到约3000ppm范围内的浓度存在于所述层内。
27.根据权利要求13所述的膜，其中具有所述微球体的所述层另外包含混入所述层内的二氧化硅。
28.根据权利要求27所述的膜，其中所述二氧化硅以在约1000ppm到约2000ppm范围内的浓度存在于所述层内。
29.根据权利要求13所述的膜，其中所述微球体包含碱石灰硼硅玻璃。
30.根据权利要求13所述的膜，其中所述微球体的直径在约10μm到约300μm范围内。
31.根据权利要求13所述的膜，其中所述微球体的颗粒密度在约0.1g/cc到约1.2g/cc范围内。
32.根据权利要求31所述的膜，其中所述微球体的颗粒密度在约0.1g/cc到约0.5g/cc范围内。
33.一种多腔室容器，其包含：
由膜界定的主体，所述主体包括至少两个由可剥离封条分隔的腔室，所述膜包含至少一个在层内混有微球体的层。
34.一种容器，其包含沿至少一个共享围缘密封在一起以界定流体腔室的第一侧壁和第二侧壁，其中所述第一和第二侧壁中至少一者包含多层膜，所述膜包含：
表层；
第一连接层；
邻近所述第一连接层安置的屏障层；
邻近所述屏障层安置的第二连接层；
核心层；和
密封层，其中所述表层和所述密封层中至少一者包含混入所述层内的玻璃微球体。
35.一种制造膜的方法，所述方法包含：
使中空微球体混合于整个聚合物中；
将所述聚合物挤压成一层膜。
36.根据权利要求35所述的方法，其另外包含由所述膜形成容器。
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