DE69422722T2

DE69422722T2 - Mehrschichtsperrfolie

Info

Publication number: DE69422722T2
Application number: DE69422722T
Authority: DE
Inventors: I. Allen; Michael Ferguson; Harvey Tung
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2014-08-17
Also published as: EP0719210B1; AU692179B2; US5567488A; JPH09502671A; AU7688094A; ATE188910T1; ES2140556T3; CA2171966C; KR100309363B1; CA2171966A1; DK0719210T3; DE69422722D1; WO1995007816A1; KR960704707A; EP0719210A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige mehrschichtige Sperrfolie und auf Gegenstände, die daraus hergestellt wurden einschließlich Stomabeutel, Laminate für die transdermale Freisetzung von Arzneimitteln und heißversiegelbare Beutel.
Laminate aus Kunststofffolie, die Sauerstoff- und Wasserdampfsperreigenschaften aufweisen sind wünschenswert für aktuelle Verpackungsanforderungen, genauso wie für die Anwendung in medizinischen Applikationen, wie beispielsweise der Herstellung von Stomabeuteln und Systemen für die transdermale Verabreichung von Arzneimitteln. Solche Folien wurden über die Verwendung von mehrschichtigen Folienlaminaten, in denen wenigstens eine der Lagen sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässig ist, bereitgestellt. Typischerweise enthalten die Folien chlorierte Polyethylenfolien oder weichmacherhaltige Polyvinylchloridfolien, Polyvinylidenchloridcopolymerfolien oder mehrschichtige Strukturen, wie beispielsweise Verbundfolien aus Ethylenvinylacetat-polyvinylidenchlorid/ethylenvinylacetat.
Einige andere Verfahren zur Herstellung von Sperrfolien wurden vorgeschlagen. Zum Beispiel beschreibt Manne et al., U. S. Patent 3,753,828 ein Verfahren zur Herstellung von sauerstoffundurchlässigen Folienverpackungsmaterialien unter Verwendung eines haftmittelhaltigen Saran®-Harzes, das auf eine Schicht eines zweischichtigen Laminates aufgebracht wird und anschließend gehärtet wird. Jedoch benötigt das Verfahren die Zugabe eines Haftmittels und beinhaltet Härtungsschritte, die die Anwendung einer Druckpresse oder eines Laminators bedarf.
EP 0 318 025 A3 offenbart eine Folie, der nachgesagt wird, das sie ausgezeichnete Eigenschaften von Geräuschlosigkeit und Weichheit aufweist und die aus einer Zusammensetzung, die eine Mischung eines Ethylen-Butylen-Copolymers (EBA) mit einem Butylacrylatgehalt (BA) von 5 bis 50 Gew.-% und 0 bis 50 Gew.-% eines elastomeren Polyolefins enthält, ausgebildet wird.
In EP 0 366 802 A1 wird eine mehrschichtige Struktur, die wenigstens zwei Schichten, eine Gassperrharzschicht und eine Schutzschicht enthält, wobei die mehrschichtige Struktur in wenigstens einer Schicht geruchsbeseitigende Mittel enthält und einen künstlichen Anus-Beutel, mit hervorragender Geruchssperrschichteigenschaft, aufweist (Skatol- Sperrschichteigenschaft und Ammoniaksperrschichteigenschaft), die durch die Anwendung der mehrschichtigen Struktur erhalten wird.
WO 93/11938 offenbart mehrschichtige Sperrschichtstrukturen, die umweltfreundlich und strahlungsresistent sind und eine oder mehrere zusätzliche Eigenschaften einschließlich Gassperreigenschaften und Geräuschlosigkeit während des Knitterns zeigen. Diese Strukturen enthalten eine Gassperrschicht aus einem nicht chlorhaltigen organischen Polymer, das im wesentlichen für Sauerstoffgas undurchlässig ist und einer Feuchtigkeitssperrschicht aus auf Propylen basierenden flüssigkristallinem Material.
EP 0 240 886 A3 offenbart eine mehrschichtige Folie, die heißversiegelbar ist und die nur gering monoaxial gedehnt ist. Die Folie enthält eine aus einem Propylenpolymer ausgebildete Basisschicht, wobei diese Basisschicht mit einem Primer und einer heißversiegelbaren Schicht aus einem thermoplastischen Polyurethan auf wenigstens einer seiner Oberflächen bereitgestellt wird.
Lustig et al., U. S. Patent 4,348,437 bezieht sich auf eine coextrudierte Lebensmittelverpackungsfolie, die eine erste Schicht aus einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer enthält, eine zweite Schicht, die ein Polyvinylidenchlorid-Copolymer oder ein Ethylen/Vinylalkohol- Copolymer enthält und eine dritte Schicht, die ein Polyurethanpolymer und ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer enthält. Jedoch stellt die Folie keine anderen wünschenswerten physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Weichheit und Geräuscharmut, die für Anwendungen bei künstlichen Ausgängen benötigt werden, bereit.
Somit besteht weiterhin der Bedarf an mehrschichtigen Sperrfolien, die durch einfache und kostensparende Verfahren hergestellt werden können und für Folien, die sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässig sind, eine Geruchssperre, Weichheit und niedrige Geräuscheigenschaften bereitstellen und die eine heißversiegelbare Oberfläche für die Bildung von Beuteln oder ähnlichem aufweisen.
Die vorliegende Erfindung begegnet diesem Bedarf durch das Bereitstellen einer sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässigen mehrschichtigen Sperrfolie, die durch Coextrusion oder Laminierungsverfahren hergestellt werden kann. Die Folie liefert eine hervorragende Haftung zwischen den Schichten, weist Geräuscharmut, eine Geruchssperre und Weichheitseigenschaften auf und liefert eine heißversiegelbare Oberfläche für die Herstellung von Beuteln.
Entsprechend eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige mehrschichtige Sperrfolie bereitgestellt, diese Folie weist eine Heißsiegelstärke von wenigstens 179 g/cm (1,0 lb/in.), vorzugsweise wenigstens 269 g/cm (1,5 lb/in.) pro Breite dieser Folie auf und enthält eine Sperrschicht und wenigstens eine heißversiegelbare Deckschicht, wobei diese Deckschicht ein thermoplastisches Polymer mit einem 2 %-Sekantmodul von weniger als 103.400 kPa (15.000 psi) in sowohl der Maschinen- als auch in der Querrichtung aufweist, wobei dieses thermoplastische Polymer enthält:
(i) ein thermoplastisches Polyurethan, oder
(ii) ein thermoplastisches Polyurethan, das bis zu 10 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat enthält oder
(iii) ein im wesentlichen lineares Copolymerharz aus Ethylen und einem α-Olefin mit einer Dichte im Bereich von 0,87 bis 0,92 g/cm³ und 0,01 bis 3 langkettige Verzweigungen pro 1.000 Kohlenstoffatomen entlang der Polymerhauptkette,
wobei diese Sperrfolie ein Geräusch von weniger als 85 dB zeigt, wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel mit einer Frequenz von 0,45 Hz ausgesetzt wird, unter der Voraussetzung, daß eine halogen freie Sperrschicht ausgeschlossen wird.
Unter "sauerstoffundurchlässig" ist gemeint, daß die Folie eine Sauerstoffdurchlässigkeit von weniger oder gleich 90 cm³/m²/tg.atm aufweist. Unter "feuchtigkeitsundurchlässig" ist gemeint, das die Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger oder gleich 5 g/m²/tg aufweist.
In einer Ausführungsform enthält die Folie eine Sperrschicht mit wenigstens einer heißversiegelbaren Deckschicht darauf. Die Sperrschicht enthält zum Beispiel jedes geeignete Sperrschichtmaterial, das die gewünschte sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässigkeit bereitstellt, während sie mit der heißversiegelbaren Deckschicht oder Schichten kompatibel ist. Ein bevorzugtes Sperrmaterial ist ein Copolymer aus Vinylidenchlorid mit Vinylchlorid oder Methylmethacrylat. Da wo die Sperrschicht ein Copolymer aus Vinylidenchlorid mit Vinylchlorid oder Methylacrylat beinhaltet, kann die Sperrschicht gegebenenfalls auch 0 bis 6 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat und besonders bevorzugt 4 bis 6% einer Verarbeitungshilfe umfassen.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sperrschicht mit wenigstens einer heißversiegelbaren Deckschicht coextrudiert. Um die gewünschten Weichheitseigenschaften bereitzustellen, weist die heißversiegelbare Deckschicht ein 2%-Sekantmodul von weniger als 103.400 kPa (15.000 psi), in sowohl der Maschinen-(MD) als auch in der Querrichtung (TD) auf. Die heißversiegelbare Deckschicht enthält entweder ein thermoplastisches Polyurethan oder ein im wesentlichen lineares Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin mit einer Dichte im Bereich von 0,87 bis 0,92. Um die Verarbeitung der Folie zu unterstützen, kann die Polyurethandeckschicht 0 bis 10 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat und besonders bevorzugt 0,5 bis 5% des Copolymers als Verarbeitungshilfe enthalten. Ferner kann die Deckschicht gegebenenfalls 0,5 bis 6 Gew.-% eines Gleitmittel/Antihaftmittel Verbundes enthalten. Da wo die Deckschicht ein im wesentlichen lineares Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin ist, kann es wünschenswert sein, zwischen die Deck- und Sperrschichten eine haftende Verbindungsschicht eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat zu coextrudieren, um die Haftung solcher Schichten zu verbessern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Sperrschicht zwischen zwei heißversiegelbare Deckschichten coextrudiert, wobei die Deckschichten aus 70 Vol.-% (Dicke) der Folie und die Sperrschicht aus 30 Vol.-% (Dicke) der Folie bestehen. Diese Anordnung kann verwendet werden, um wieder verwendbare Stomabeutel und -taschen auszubilden. Die Sperr- und die Deckschicht oder Schichten können auch getrennt ausgebildet werden und anschließend mittels geeigneter Haftpolymere, flüssigen Haftmitteln oder heißschmelzenden Haftmitteln zusammen laminiert werden. Die mehrschichtige Sperrfolien der vorliegenden Erfindung zeigen ein Geräusch von weniger als 85 dB, wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel mit einer Frequenz von 0,45 Hz ausgesetzt werden, bevorzugt zeigen sie ein Geräusch von weniger als 83 dB wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel bei 0,45 Hz ausgesetzt sind und ganz besonders bevorzugt zeigen sie ein Geräusch von weniger als 81 dB wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º- Winkel bei 0,45 Hz ausgesetzt sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können zusätzliche Schichten auf die Sperrfolie aufgebracht werden, um ein System für die transdermale Freisetzung von Arzneimitteln auszubilden. Das System enthält vorzugsweise eine Trägerschicht der Sperrfolie, die als Sperre zum Arzneimittelsystem fungiert. Ein Haftmittel, das ein wirksames Arzneimittel enthält wurde vorzugsweise auf eine Oberfläche der Folie aufgebracht. Angrenzend an das Haftmittel befand sich eine Membran zur kontrollierten Freisetzung, angepaßt, um die Haut eines Patienten zu berühren und um kontrolliert das Arzneimittel freizusetzen.
In einer anderen Form dieser Ausführungsform, kann die Trägerschicht ein Reservoir für die Aufnahme des wirksamen Arzneimittels ausbilden, wobei die Membran für eine kontrollierte Freisetzung die Öffnung des Reservoirs abgedeckt, um die Diffusion des Arzneimittels auf die Haut eines Patienten zu kontrollieren. Es kann ein peripher angeordnetes Haftmittel oder ein Haftmittel über die Gesamtfläche verwendet werden, um das System für die transdermale Freisetzung auf der Haut eines Patienten anzuhaften. Vorzugsweise überdeckt eine Trennschicht das Haftmittel und die Membran, um die Konstruktion vor der Anwendung zu schützen.
Folglich war es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung eine sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige mehrschichtige Sperrfolie, die mittels Coextrusion oder Laminierungsverfahren hergestellt werden kann, bereitzustellen. Weitere Vorteile der Erfindung umfassen eine Geruchssperre, Weichheit und geräuscharme Eigenschaften. Zudem wurde eine heißversiegelbare Oberfläche für die Anwendung zum Ausbilden von Taschen und Beutel bereitgestellt. Diese und andere Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den anhängenden Ansprüchen offensichtlich.
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform der mehrschichtigen Sperrfolie der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der mehrschichtigen Sperrfolie der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform eines Systems für die transdermale Verabreichung von Arzneimitteln entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein schematischer Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Systems für die transdermale Verabreichung von Arzneimitteln in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 5 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Stomabeutels oder Tasche, die aus der mehrschichtigen Sperrfolie der Fig. 1 oder 2 der vorliegenden Erfindung ausgebildet wurde.
In einer Ausführungsform kann die mehrschichtige Sperrfolie der vorliegenden Erfindung mittels Standardextrusionsverfahren, wie beispielsweise der Zufuhrblock-Coextrusion, Mehrfachdüsen-Coextrusion oder der Kombination aus beiden hergestellt werden. Das Volumen (Dicke) jeder einzelnen Schicht kann, sowie sie extrudiert ist, kontrolliert werden.
Folglich kann die Gesamtdicke der mehrschichtigen Struktur kontrolliert werden. Alternativ kann jede einzelne der Schichten getrennt voneinander ausgebildet werden und unter Verwendung geeigneter Haftbindungsschichten zusammen laminiert werden.
Die Polymere in den Folien werden nicht vorsätzlich stark gedehnt oder anders angeordnet, außer aus der natürlichen Konsequenz ihrer Herstellung heraus, um ihre geräuscharmen Eigenschaften zu bewahren. Zum Beispiel zeigen durch ein Blasform-Verfahren hergestellte Folien sowohl in der Maschinen- (MD) als auch in Querrichtung (TD) etwas Ausrichtung, während gegossene Folien in Querrichtung ungeordnet verbleiben. Allgemein gesagt, um so weniger Anordnung in die Folien eingeführt wird, um so geräuschärmer werden sie sein. Die mehrschichtige Sperrfolie der vorliegenden Erfindung zeigt ein Geräusch von weniger als 85 dB, wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel bei einer Frequenz von 0,45 Hz ausgesetzt wird, vorzugsweise ein Geräusch von weniger als 83 dB, wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel bei einer Frequenz von 0,45 Hz ausgesetzt wird, besonders bevorzugt ein Geräusch von weniger als 81 dB zeigt, wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel mit einer Frequenz von 0,45 Hz ausgesetzt wird.
Außerdem, um die gewünschten Weichheitseigenschaften bereitzustellen besitzt die heißversiegelbare Deckschicht vorzugsweise einen 2%- Sekantmodul von weniger als 103.400 kPa (15.000 psi) sowohl in Maschinen- (MD) als auch in der Querrichtung (TD). Das 2% Sekantmodul wurde über die Steifheit oder Weichheit einer Folie bestimmt. Wir haben gefunden, das um so geringer der Wert für das 2%-Sekantmodul für die heißversiegelbare Deckschicht ist, um so weicher wird die daraus resultierende Folie sein. Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß das 2%- Sekantmodul der Folie so gering wie möglich ist und somit weiterhin über eine konventionelle Apparatur zu verarbeiten bleibt. Für die gesamte mehrschichtige Folie ist es bevorzugt, daß das 2% Sekantmodul 206.800 kPa (30.000 psi) oder darunter beträgt. Die daraus resultierenden mehrschichtigen Folien verfügen über geringe Sauerstoff- und Dampfdurchläs sigkeitsraten, genauso wie über die für Stomaanwendungen notwendige Geruchssperre, Weichheit und geräuscharme Eigenschaften.
Beziehen wir uns nun auf Fig. 1, in der eine sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige mehrschichtige Sperrfolie 10 veranschaulicht wurde. Die Folie 10 umfaßt eine Sperrschicht 12, die ein Copolymer aus Vinylchlorid (15 bis 20 Gew.-%) und Vinylidenchlorid (80 bis 85 Gew.-%) oder ein Copolymer aus Vinylidenchlorid (93 bis 94 Gew.-%) und Methylacrylat (6 bis 7 Gew.-%) sein kann. Beispiele geeigneter Sperrmaterialien umfassen Saran®469 und Saran®MA, kommerziell bei The Dow Chemical Company erhältlich. Da wo eine Saran®-Sperrfolie verwendet wird, kann die Sperrschicht 0 bis 6 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat und besonders bevorzugt 4 bis 6 Gew.-% des Copolymers als Verarbeitungshilfe umfassen. Eine geeignete Klasse an Ethylen/Vinylacetat- Copolymerzusammensetzungen sind solche, die kommerziell als Elvax®-Harze bei E. I. du Pont de Nemours Co., Inc. erhältlich sind.
Wie gezeigt, wird die Sperrschicht vorzugsweise coextrudiert oder zwischen zwei heißversiegelbare thermoplastische Deckschichten 14, die entweder ein thermoplastisches Polyurethan, ein im wesentlichen lineares Copolymerharz aus Ethylen und einem α-Olefin mit einer Dichte im Bereich von 0,87 bis 0,92 g/cm³ oder ein homogen verzweigtes lineares Polyolefinharz enthalten, laminiert. Geeignete thermoplastische Polyurethane umfassen solche, die auf der Reaktion eines Polyisocyanates (aromatisch oder aliphatisch) mit Polyester, Polyether oder Polycaprolacton-Polyolen basieren. Kettenverlängerer, wie beispielsweise Diole und Diamine können auch in der Reaktion eingesetzt werden. Solche thermoplastischen Polyurethane sind kommerziell bei B. F. Goodrich Co. unter dem Handelsnamen Estane® und bei The Dow Chemical Company unter dem Handelsnamen Pellathane® erhältlich. Eine bevorzugte thermoplastische Polyurethanzusammensetzung ist Pellathane® 2355-95AE.
Um die Verarbeitung von thermoplastischen Polyurethandeckschichten zu unterstützen, können die Deckschichten 0 bis 10 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat enthalten und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-%. Ferner können die Deckschichten 0,5 bis 6 Gew.-% eines Gleitmittels und/oder eines Antihaftmittels, wie beispielsweise Akzo 16LB15, kommerziell bei Akzo Chemical Inc. erhältlich, enthalten. Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten thermoplastischen Polyurethandeckschichten stellen typischerweise eine Heißversiegelungsstärke im Bereich von 1,253 g/cm bis 1,611 g/cm (7 bis 9 lb/in.) pro Breite der Folie (ASTM D 903) bereit.
Ein geeignetes im wesentlichen lineares Copolymerharz aus Ethylen und einem α-Olefin wird in der, ebenfalls für denselben Anmelder anhängigen PCT-Anmeldung PCT/US92/08812, veröffentlicht am 27. April 1993 gelehrt. Diese Copolymerharze sind kommerziell bei The Dow Chemical Company als Polymerharze, die unter Anwendung der Insite®-Technologie mit Katalysatoren mit gespannter Geometrie (CGCT) hergestellt wurden, erhältlich. Die Katalysatoren mit gespannter Geometrie werden in den ebenfalls für denselben Anmelder anhängigen US. Anmeldungen Seriennr.: 545,403, angemeldet 3. Juli 1990 (weiterhin anhängig: eine Teilanmeldung wurde als U. S. 5,703,187 erteilt); 758,654 angemeldet 21. Juli 1992); 758,660 angemeldet 12 September 1991 (jetzt aufgegeben) und 720,041 angemeldet 24. Juli 1991 (erteilt als U. S. Patent Nr.: 5,721,185 am 24. Februar 1998 (entspricht EP 520,732 A2 veröffentlicht 30. Dezember 1992). Die Katalysatoren können allgemein gekennzeichnet werden als, enthaltend einen Metallkoordinationskomplex eines Metalls der Gruppe 3 bis 10 oder der Lanthanidenreihe des Periodensystems und eine delokalisierte η-gebundene Einheit, die mit einer Einheit subsituiert ist, die geometrische Spannung erzeugt.
Solche im wesentlichen linearen Copolymere weisen die Festigkeit und Zähigkeit eines linearen Polyethylens (LLDPE) geringer Dichte auf, lassen sich jedoch ähnlich wie ein hochverzweigtes Polyethylen geringer Dichte (LDPE) verarbeiten. Folglich weisen die Polymere Prozessindizes (Pi) von gleich oder weniger als 70% bezogen auf vergleichbare lineare Olefinpolymere und eine kritische Scherrate am Beginn des Oberflächenschmelzbruchs von wenigstens 50% größer als die kritische Scherrate am Beginn des Oberflächenschmelzbruchs eines traditionellen linearen Olefinpolymers bei demselben I&sub2; und Mw/Mn, wobei I&sub2;, der entsprechend ASTM D- 1238, Bedingung 190ºC/2,16 kg (früher als "Bedingung E" bekannt) gemessene Schmelzindex ist, Mw das gewichtsmittlere Molekulargewicht und M das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polymers wiedergibt. Die im wesentlichen linearen Copolymere werden 0,01 bis 3 langkettige Verzweigungen pro 1000 Kohlenstoffatomen entlang der Polymerhauptkette aufweisen, wobei langkettig als Kettelänge von wenigstens 6 Kohlenstoffatomen definiert ist. Die im wesentlichen linearen Copolymere weisen ebenfalls homogene Verzweigungsverteilungen auf. Copolymere, die homogene Verzweigungsverteilungen aufweisen, sind solche, in denen das Comonomer innerhalb eines Moleküls statistisch verteilt ist und in denen alle Copolymermoleküle dasselbe Ethylen/Comonomerverhältnis, wie im U. S. Patent Nr.: 3,645,992 für Elston beschrieben, aufweisen.
Des weiteren weisen diese im wesentlichen linearen Copolymere eine für Stomaanwendungen wünschenswerte Geräuscharmut auf. Solche im wesentlichen linearen Ethylen/α-Olefin-Copolymere werden typischerweise eine Heißversiegelungsstärke von 358 bis 537 g/cm (2 bis 3 lb/in.) pro Breite der Folie (ASTM 903 D) bereitstellen. Folglich sind diese im wesentlichen linearen Copolymere für die Anwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, da sie über eine einzigartige Kombination aus Verarbeitungsfähigkeit, Geräuscharmut und Heißversiegelungsstärke verfügen.
Ein geeignetes homogen verzweigtes lineares Polyolefinharz ist kommerziell bei Exxon Corporation unter dem Handelsnamen Exact® oder bei Mitsui Chemical Co. unter dem Handelsnamen Tafmer® erhältlich. Diese Harze stellen ebenfalls eine gute Heißversiegelungsstärke bereit und besitzen erwünschte Geräuscharmuteigenschaften.
Die Sperrfolie 10 kann verwendet werden, um wieder verwendbare Stomabeutel oder -taschen durch Falten der Folie und miteinander Heißversiegeln, entweder des im wesentlichen linearen Ethylen/α-Olefin- Copolymers oder der homogen verzweigten linearen Polyolefinharz- Deckschichten, auszubilden. Vorzugsweise wird der Beutel eine Sauer stoffdurchlässigkeit von weniger als 90 cm³/m²/tg.atm (1,8 cm³/100 in²/tg.atm) aufweisen. Die Sperrfolie 10 kann eine Gesamtdicke zwischen 35 und 100 um aufweisen, wobei die Sperrschicht davon 10 bis 30% der Gesamtdicke (Volumen) der Folie ausmacht. Die Deckschichten (und Haftschichten falls notwendig) werden typischerweise 70 bis 90% der Gesamtdicke (Volumen) der Folie ausmachen.
Die mehrschichtigen Sperrfolien der vorliegenden Erfindung können auch durch Laminierungsverfahren unter Verwendung geeigneter Haftmittel ausgebildet werden. Zum Beispiel können die Sperr- und Deckschicht oder -schichten getrennt voneinander ausgebildet werden und anschließend mittels Haftpolymeren, flüssiger Haftmittel oder Heißschmelzhaftmittel zusammenlaminiert werden. Geeignete Haftpolymere, um die Sperr- und Deckschichten zu binden, umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt, Copolymere von ethylenisch ungesättigten Monomeren wie Vinylacetat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Methylacrylsäure, Acrylsäure und Kohlenmonoxid. Weitere Beispiele umfassen Ionomere aus Ethylen und Methylacrylsäure oder Acrylsäure und gepfropfte Anhydridcopolymere. Geeignete flüssige oder Schmelzkleber umfassen, sind jedoch nicht auf sie beschränkt, Kleber, die auf Urethanen, Copolyester und Copolymeren von Amidacrylaten basieren.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine fünfschichtige sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige Sperrfolie 10. Die Folie 10 umfaßt eine Sperrschicht 12 aus einem geeigneten Sperrmaterial, wie oben diskutiert. Die Sperrschicht wird vorzugsweise mit zwei äußeren Deckschichten 14 mit darin eingeschlossenen Haftschichten 13 coextrudiert. Die heißversiegelbaren Deckschichten in dieser fünfschichtigen Ausführungsform kann das im wesentlichen lineare Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin der veröffentlichten PCT-Anmeldung Nr.: PCT/US92/08812 oder homogen verzweigte lineare Polyolefinharze, wie beispielsweise Exact®- und Tafmer®-Harze enthalten. Geeignete Kleber für die Schichten 13 umfassen Copolymere aus Ethylen und Vinylacetat, die das Zusammenhaften der Sperrschicht und der Deckschichten verbessert.
Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der zusätzliche Schichten in die Sperrfolie eingeschlossen werden, um ein System 16 für die transdermale Freisetzung von Arzneimitteln auszubilden. In der einfachsten Form dienen die Sperrschicht 12 und die Deckschicht 14 der Folie als Trägerfolie, die als Sperre zum Arzneimittelsystem fungieren. Die Sperrfolie umfaßt ferner eine Haftschicht 18, die ein wirksames Arzneimittel, das mit in einer Matrix vermischt ist, enthält, das an eine Oberfläche der Folie angehaftet ist. Das Haftmittel, das ausgewählt wurde, sollte mit dem wirksamen Arzneimittel kompatibel sein und für das Arzneimittel durchlässig sein. Es gibt viele wirksame Arzneimittel, die einem Patienten auf diese Art und Weise verabreicht werden können, einschließlich zum Beispiel Östrogen, Nitroglycerin, Nikotin und Scopolamin. Theoretisch kann so nahezu jedes Arzneimittel verabreicht werden.
Eine Membran 20 für die kontrollierte Freisetzung, angepaßt für den Kontakt mit der Haut eines Patienten und für eine kontrollierbare Freisetzung des Arzneimittels überdeckt die Haftschicht 18. Eine zusätzliche Haftschicht 22, die peripher oder über die gesamte Oberfläche der Membran 20 ausgebracht werden kann, kann ebenfalls vorhanden sein, um das System für eine transdermale Freisetzung auf der Haut des Patienten anzuhaften. Die in der Praxis verwendeten Haftmittel dieser Ausführungsform der Erfindung sollten Haftmittel mit medizinischem Reinheitsgrad wie beispielsweise Silicon, Acrylkleber oder Vinylacetatkleber sein. Allgemein wird das System 16 in einem Verbund versiegelt oder auf eine zweite Sperrfolie, die vor der Anwendung entfernt wird, aufgebracht.
Fig. 4 veranschaulicht eine alternative Form eines Systems für die transdermale Freisetzung von Arzneimitteln 16 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Sperrschicht 12 und Deckschicht 14 bilden eine Sperrfolie aus, die zu einem Reservoir, das den Wirkstoff enthält, geformt wird. Die Öffnung des Reservoirs wurde mit einer Membran 20 für eine kontrollierte Freisetzung bedeckt. Ein Haftmittel 18, das entweder peripher oder über die gesamte Oberfläche der Membran 20 aufgebracht werden kann, funktioniert, um das System 16 auf der Haut eines Patienten zu befestigen. Auch hier sollte das ausgewählte Haftmittel mit dem wirksamen Arzneimittel kompatibel und für das Arzneimittel durchlässig sein. Vorzugsweise schützt eine Trennschicht 23 oder ähnliche Abdeckungen das Haftmittel 18 und die Membran 20 vor der Anwendung.
Fig. 5 veranschaulicht einen typischen wieder verwendbaren Stomabeutel 24 einschließlich einer Öffnung 26, die aus den mehrschichtigen Sperrfolien von Abb. 1 oder 2 ausgebildet wird. Der Beutel kann durch Falten und Heißversiegeln der Kanten der mehrschichtigen Folie 10 ausgebildet werden. Die Folie wird vorzugsweise so gefaltet und versiegelt, daß eine heißversiegelbare Deckschicht die innere Oberfläche des Beutels oder Tasche 24 bereitstellt. Die Sperrfolie der vorliegenden Erfindung liefert die Weichheit und Geräuscharmutsvorteile, genauso wie die Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit und Geruchs- und Sauerstoffundurchlässigkeitseigenschaften, die für Stomaanwendungen wünschenswert sind. Wie durch den Fachmann ersichtlich sein wird, können die Sperrfolien der vorliegenden Erfindung auch Anwendung in anderen Verpackungsapplikationen, in denen sauerstoff- und feuchtigkeitsabweisende Eigenschaften benötigt werden, finden.
Damit die Erfindung besser verstanden werden kann, wird auf die nachfolgenden Beispielen verwiesen, die beabsichtigt sind die Erfindung zu veranschaulichen, jedoch nicht beabsichtigt sind den Schutzbereich einzuschränken.

Beispiel 1

Es wurde eine fünfschichtige Sperrfolie entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt und beinhaltete eine Kernsperrschicht, zwei äußere Deckschichten und zwei dazwischenliegende Verbindungsschichten, die den Kern und die äußeren Deckschichten zusammenfügen. Die Schichten wurden mittels konventioneller Verfahren coextrudiert. Die Kernsperrschicht war Saran®469, kommerziell bei The Dow Chemical Company erhältlich und umfaßte 4 Gew.-% einer Verarbeitungshilfe (Elvax 3180 Harz er hältlich bei E. I. du Pont de Nemours und Co., Inc.). Die zwei äußeren Deckschichten enthielten ein thermoplastisches Polyurethan (Pellathan® 2355-95AE, erhältlich von The Dow Chemical Company), welches 5 Gew.-% eines Gleitmittels (Akzo 16LB15, kommerziell bei Akzo Chemical Inc. erhältlich) enthielt. Die zwei dazwischen liegenden Verbindungsschichten waren ebenfalls ein thermoplastisches Polyurethan (Pellathan® 2355- 95AE).
Die resultierende fünfschichtige Sperrfolie wies eine Dicke von ungefähr 0,05 mm (2,0 mils) und eine maximale Zugfestigkeit (ASTM D-882) von 85.000 kPa (MD) (12.330 psi (MD)) bzw. 51.650 kPa (TD) (7.492 psi (TD)) auf. Die Folie besaß eine Sauerstoffdurchlässigkeitsrate (ASTM D- 3985) von 0,0604 cm³/dm²/tg.atm (0,39 cm³/100 in².tg.atm) und eine Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (Permatran W) von 0,028 cm³/dm².tg.atm (0,181 g/100.in².tg). Die Folie besaß ebenfalls einen 2%-Sekantmodulus (ASTM- Verfahren D-882 unter Verwendung eines Instron-Zugfestigkeitstesters) von 127.200 kPa (MD) (18.450 psi(MD)) und 146.000 kPa (TD) (21.180 psi(TD)).

Beispiel 2

Es wurden drei unterschiedliche fünfschichtige Sperrfolien entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt und jede beinhaltete eine Kernsperrschicht, zwei äußere Deckschichten und zwei dazwischenliegenden Verbindungsschichten, die den Kern und die äußeren Deckschichten zusammenfügen. Die Schichten wurden mittels konventioneller Verfahren coextrudiert. Die Kernsperrschicht war Saran®469, kommerziell bei The Dow Chemical Company erhältlich und umfaßte 4 Gew.-% einer Verarbeitungshilfe (Elvax®3180 Narz (28% Vinylacetat, 25 Schmelzindex) erhältlich bei E. I. du Pont de Nemours und Co., Inc.). Die zwei äußeren Schichten enthielten die unten in Tabelle 1 dargestellten Polyolefinharze. Die zwei dazwischen liegenden Verbindungsschichten waren Copolymere aus Ethylen und Vinylacetat, erhältlich unter der Bezeichnung Exxon LD 740.16 (23% Vinylacetat, 5 Schmelzindex) bei Exxon Corp.
Die resultierenden fünfschichtigen Sperrfolien wiesen eine nominale Dicke von ungefähr 0,075 mm (3,0 mils) auf, wovon die Kernschicht und die Verbindungsschichten bis zu ungefähr 10% der Foliendicke ausmachen und die äußeren Deckschichten ungefähr bis zu 90% ausmachen. Die Folien besaßen ein 2%-Sekantmodul (ASTM-Verfahren D-882 unter Verwendung eines Instron-Zugfestigkeitstesters) wie unten dargestellt.
Diese Folien wurden auf Geräuscharmut durch Ausbilden eines Folienstückes 10,2 · 10,2 cm (4" · 4") mit einer Dicke von 0,075 mm (3,0 mil) in einen Zylinder und Biegen der Folie über einen Winkel von 65º mit einer Frequenz von 0,45 Hz und Bestimmen der Geräuschstärke in Dezibel (dB), getestet. Die Daten sind unten in Tabelle 1 dargestellt. Die Geräuschlevel zeigen eine verbesserte Geräuscharmut für die im wesentlichen linearen α-Olefine (Proben 2 und 3) der vorliegenden Erfindung gegenüber herkömmlichen Polyethylenen geringer Dichte (Probe 1).

Beispiel 3

Es wurden drei Proben einer vierschichtigen Sperrfolie entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt und jede Folie beinhaltete eine Kernsperrschicht, zwei äußere Deckschichten und zwei dazwischenliegende Verbindungsschichten, die den Kern und die äußeren Deckschichten zusammenfügen. Die Schichten wurden mittels konventioneller Verfahren coextrudiert. Die Kernsperrschicht war in jedem Fall Saran®469, kommerziell bei The Dow Chemical Company erhältlich und umfaßte 4 Gew.-% einer Verarbeitungshilfe (Elvax®3180 Harz (28% Vinylacetat, 25 Schmelzindex) erhältlich bei E. I. du Pont de Nemours und Co., Inc.). Die äußere Schicht enthielt die unten in Tabelle 2 dargestellten Polyolefinharze. Die dazwischen liegenden Verbindungsschicht und Versiegelungsschicht waren Copolymere aus Ethylen und Vinylacetat erhältlich unter der Bezeichnung Exxon LD 740.16 (23% Vinylacetat, 5 Schmelzindex) bei Exxon Corp. Die resultierenden mehrschichtigen Sperrfolien wiesen eine nominale Dicke von ungefähr 0,1 mm (4,0 mils) auf, wovon die Kernschicht und die Verbindungsschichten bis zu ungefähr 10% der Foliendicke ausmachen. Die Versiegelungsschicht stellte ungefähr 20% der Foliendicke dar, während die äußere Deckschicht ungefähr den Rest ausmacht. Tabelle 1
Diese Folien wurden auf Geräuscharmut durch Ausbilden eines Folienstückes 10,2 · 10,2 cm (4" · 4") mit einer Dicke von 0,075 mm (3,0 mil) in einen Zylinder und Biegen der Folie über einen Winkel von 65º bei einer Frequenz von 0,45 Hz und Bestimmen der Geräuschstärke in Dezibel (dB), getestet. Die Daten sind unten in Tabelle 2 dargestellt. Die Geräuschlevel zeigen eine verbesserte Geräuscharmut für die im wesentlichen linearen α-Olefinpolymere (Probe 2) der vorliegenden Erfindung gegenüber herkömmlichen Polyethylenen geringer Dichte (Probe 1). Verglei chende Geräuschpegel sind im Vergleich zu einem kommerziellen chlorierten Polyethylenharz (Probe 3) gezeigt. Tabelle 2

Beispiel 4

Um die Geräuscharmut der in den mehrschichtigen Sperrfolien der vorliegenden Erfindung verwendeten Deckschichten zu demonstrieren, wurden eine Vielzahl von einschichtigen Folien unter Anwendung eines Foliengießverfahrens hergestellt. Es wurden Einzelschichtfolien eines thermoplastischen Polyurethans und eines im wesentlichen linearen Ethylen/α- Olefin-Copolymers der vorliegenden Erfindung gegossen und für vergleichende Zwecke gegen chlorierte Polyethylen- und homogen verzweigte Polyethylenfolien getestet.
Die Einzelschichtfolien wurden auf Geräuscharmut durch Ausbilden eines Folienstückes 10,2 · 10,2 cm (4" · 4") mit einer Dicke von 0,075 mm (3,0 mil) in einen Zylinder und Biegen der Folie über einen Winkel von 65º bei einer Frequenz von 0,45 Hz und Bestimmen der Geräuschstärke in Dezibel (dB), getestet. Die Daten werden unten in Tabelle 3 dargestellt. Die Daten zeigen, das die Folien, bei denen thermoplastisches Polyurethan (Proben 6 und 7) und die linearen Ethylen/α-Olefin Copolymere, die unter Verwendung von Katalysatoren mit gespannter Geometrie (CGCT) hergestellt wurden, der vorliegenden Erfindung eingesetzt wurden, vergleichbar in Bezug auf Geräuscharmut mit dem chlorierten Polyethylen (Probe 8) und besser als andere konventionelle in kommerzieller Anwendung stehende Polyethylenfolien geringer Dichte sind. Die Folien besaßen auch ein 2%-Sekantmodul (ASTM Verfahren D-882, unter Verwendung eines Instron Zugfestigkeits-Testers) wie unten dargestellt. Tabelle 3

Claims

1. Eine sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige mehrschichtige Sperrfolie mit einer Heißsiegelstärke von wenigstens 179 g/cm (1,0 lb/in.) pro Breite der Folie, wobei die Folie eine Sperrschicht aufweist und wenigstens eine heißsiegelbare Deckschicht, wobei diese Deckschicht ein thermoplastisches Polymer mit einem 2%-Sekantmodul von weniger als 103.400 kPa (15.000 psi) in sowohl der Maschinen- als auch der Querrichtung aufweist, wobei dieses thermoplastische Polymer enthält:

(i) ein thermoplastisches Polyurethan oder

(ii) ein thermoplastisches Polyurethan, das bis zu 10 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen- und Vinylacetat enthält, oder

(iii) ein im wesentlichen lineares Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin mit einer Dichte im Bereich von 0,87 bis 0,92 g/cm³ und 0,01 bis 3 langkettige Verzweigungen pro 1.000 Kohlenstoffatome entlang der Polymerkette,

wobei die Sperrfolie ein Geräusch von weniger als 85 dB zeigt, wenn sie einer Dauerbiegebelastung über einen 65º-Winkel mit einer Frequenz von 0,45 Hz ausgesetzt wird, unter der Voraussetzung, daß eine halogenfreie Sperrschicht ausgeschlossen ist.

2. Sperrfolie nach Anspruch 1 mit einer Sauerstoffdurchlässigkeitsrate ≤ 90 g/cm³·Tag·atm.

3. Sperrfolie nach Anspruch 1 oder 2, wobei diese Sperrschicht zwischen zwei heißversiegelbaren Deckschichten angeordnet ist.

4. Sperrfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei diese Sperrschicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Homopolymer von Vinylidenchlorid und einem Copolymer aus Vinylidenchlorid mit Vinylchlorid oder Methylmethacrylat, und im letzten Fall wahlweise 0 bis 6% eines Copolymers von Ethylen- und Vinylacetat enthält.

5. Mehrschichtige Sperrfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das thermoplastische Polymer der Deckschicht ein im wesentlichen lineares Copolymer, wie in Absatz (iii) des Anspruchs 1 definiert, ist, und wobei eine dazwischenliegende Verbindungsschicht aus einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat zwischen dieser Sperrschicht und dieser Deckschicht eingeschlossen ist.

6. Sperrfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei diese Deckschicht 0,5 bis 6 Gew.-% einer Gleitmittel-Antihaftmittel- Kombination enthält.

7. Sperrfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei diese Deckschichten 70 Vol.-% dieser Folie ausmachen und diese Sperrschicht 30 Vol.-% dieser Folie ausmacht.

8. Mehrschichtige Sperrfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei diese Sperrfolie weiterhin enthält:

(a) einen Klebstoff, der ein wirksames Arzneimittel enthält und auf einer Oberfläche dieser Sperrfolie haftet, und

(b) eine Membran zur kontrollierten Freisetzung, die diesem Klebstoff benachbart ist und so angepaßt ist, um dieses Arzneimittel kontrollierbar auf der Haut eines Patienten freizusetzen.

9. Mehrschichtige Sperrfolie nach Anspruch 8, die weiterhin einen Klebstoff, der auf wenigstens einem Teil dieser Membran zur kontrollierten Freisetzung haftet, und eine Trennschicht enthält, die über diesem Klebstoff und dieser Membran zur Freisetzung angeordnet ist, um ein System zur transdermalen Verabreichung von Arzneimitteln auszubilden.

10. Mehrschichtige Sperrfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei wenigstens eine Deckschicht entlang ihrer Kanten heißversiegelt ist, um eine Tasche oder einen Beutel auszubilden.