热填充层压物的制作方法

文档序号:17434336发布日期:2019-04-17 03:55阅读:166来源:国知局
热填充层压物的制作方法

本申请要求2016年8月15日提交的待审临时申请no.62/375,140的优先权,该临时申请通过引用整体并入本文。

本发明一般涉及用于包装的层压材料和制造这种膜的方法。本发明膜特别适用于泡罩包装。



背景技术:

形成、填充和密封各个份量或剂量的泡罩包装(两者在下文中可互换地称为″剂量″)在包括食品和医疗市场在内的各种工业中是已知的。用于食品和药品的泡罩包装通常由卡片状或托盘状聚合物片组成,其中包含一系列填充的热成型泡罩,其上已经涂有易撕裂的材料,例如箔或薄膜,并且已经施加并缩放到聚合物片的平坦部分,该部分仍然作为泡罩之间的密封区域。在热成型期间,将自支撑塑料片加热至柔韧的成型温度,并将给定形状的泡罩在片材宽度上热成型。泡罩包装特别受欢迎,因为它确保了每个剂量的无菌环境,使多个剂量不会粘在一起,同时时间是令人愉悦的,因为它向消费者显示了大部分剂量。

迄今为止,药物可以说是泡罩包装最广泛的应用,这在很大程度上归功于严格的剂量要求和药物通常所要求的相关更高的利润。食品应用虽然更有限,但是已知。例如,在泡罩包装中销售的口香糖是已知的。在迄今已知的食品和药物应用中,一批固体剂类型分开形成,通过进料斗分布在热成型片材宽度的表面上,固体剂类型经受清扫运动以将每个剂量放置在单独的泡罩中,并且填充的泡罩阵列密封。这种多步操作,其中固体剂必须单独形成并扫入单独的泡罩中,大大增加了形成泡罩包装食品和药品的成本和复杂性。

另外,通常用于将剂量引导到它们各自的泡罩中的清扫作用不利于较软的固体形式剂量,例如粘性剂量,其具有聚集在一起的倾向。具有柔软和/或粘性一致性的食品和可咀嚼药物多年来越来越受欢迎并且其市场继续扩大。含有药物的软和/或粘性稠度剂量是特别令人感兴趣的,因为它们可以在没有液体的情况下食用。不幸的是,如上所述,这种软和/或胶状剂很容易彼此粘在一起,因此难以分布在热成型聚合物片的表面上和/或扫入各个泡罩中。软和/或粘性剂量也需要高水分阻挡剂以阻止剂量随时间流失,从而确保软和/或粘性剂量在其整个保质期内保持湿润,例如2年或更长时间。

通常通过下列方式来形成软和/或粘性剂量:将加热的剂量浆料倒入用脱模剂填充的模具中,将填充的模具冷却一段延长的时间,例如24小时,从模具中脱模冷却的剂量,并将脱模的剂量在油溶液中翻滚以吸收任何残留的脱模剂。不是固化软和/或粘性稠度剂量,而是将热成型泡罩填充为加热浆料是有利的。遗憾的是,将软和/或粘性剂量浆料在升高的温度即约100℃的温度下倒入模具中,该温度远高于常规泡罩包装聚合物的玻璃化转变温度。这种升高的浆料温度将导致常规泡罩包装聚合物(例如pvc)翘曲和/或反向热成型。能够承受更高温度的聚合物已知用于泡罩包装以外的应用;然而,这种聚合物具有较差滑动特性、粘附工具、脆性等。此外,成型要求层压物质层均匀地一致地拉伸以避免翘曲、层破裂和/或内聚破坏,进一步加剧了与提供合适的可热填充的泡罩包装相关的困难。

因此,本领域仍然需要不太复杂的形成、填充和密封泡罩包装操作。此外,本领域仍需要在形成、填充和密封泡罩包装设备上制造软和/或粘性稠度固体剂型或热填充的液体剂量。

发明概述

令人惊讶的是,已经发现聚合物层压物结构赋予迄今未知的耐温性、易于热成型、低温韧性、强度、屏障性、内聚力、透明度和足够的滑动性的平衡,从而允许软和/或粘性剂量的热填充泡罩包装。这种平衡是非常出乎意料的,因为迄今为止本领域技术人员的传统观点认为,具有较低玻璃化转变温度的聚合物,即具有较低耐温性的低温形成材料,产生优异的热成型产物。

申请人意外地发现了一种多层、共粘附的层压物,它可以均匀地热成型,显示足够的屏障性能,在软和/或粘性剂量的热填充泡罩包装所需的高温下不会翘曲或反向热成型,并且显示足够的滑动。在有利的实施方案中,层压物的中心芯层是屏障膜,并且在其上设置单独的聚合物膜,例如粘合剂附着在中心芯层的每个顶面和底面上。热稳定聚合物膜设置在芯层的顶表面上,并且滑膜设置在芯层的底表面上。申请人进一步确定,除了特定的层压物层之外,还可以在各种膜层之间引入有利的粘合剂体系,其减少或消除层间内粘附破坏,特别是可在热成型期间产生的在屏障层界面处的裂缝。

本发明膜层压物,这里也可称为″耐热层压物″,适用于泡罩包装,特别是软和/或粘性剂量的泡罩包装,并且尤其是以热的液体形式随后固化的软和/或粘性剂的泡罩包装。本发明层压物进一步使软和/或粘性剂量在其整个保质期内保持适当湿润,例如至少3个月,优选6个月,最优选1或2年或更长。

附图简述

附图说明通过以下参照附图对本发明的详细描述,将更好地理解本发明的前述和其他目的、方面和优点,其中:

图1是示例性本发明三层层压物的示意性剖视图;

图2是在屏障层中展示条纹和裂缝的示例性泡罩的放大照片;

图3是来自示出显示条纹的示例性泡罩的横截面的数字光学显微镜的图片;

图4是引入本发明三层层压物的示例性泡罩包装的示意性剖视图;和

图5是根据实施例1的层压物形成的示例性泡罩的放大照片。

发明详述

本发明三层共粘附层压物膜通常包括设置在粘合到芯层的第一表面的外部热稳定膜或层与粘合到芯层的第二相对表面的滑动膜或层之间的内屏障膜或层(在本文中也称为芯层)。在可选择的实施方案中,膜也可以单独由热稳定膜和滑膜层组成,即没有特定的屏障层,用于具有较低保质期和阻隔性要求的应用,或者如果热稳定层或滑动提供层中的一个赋予足够的阻挡性能。为了便于讨论,术语″膜″和″层″在下文中可以互换使用。术语″膜″和″层″用于通过涂覆、挤出、共挤压、压延或任何其他技术产生的层,从而导致固体和连续层或呈现重复图案的层。

本发明三层膜层压物2的示例性结构在图1中以横截面示意性地描绘了。热稳定膜4可以通过第一粘合剂6附着到屏障膜8的一侧。然后通过第二粘合剂12将滑膜10固定到屏障膜8的相对侧。第一和第二粘合剂6和12可以相同或不同。粘合剂6和12,它们可以不同但通常是相同的,通常是干粘合层压粘合剂,它是热活化的并且在室温下是粘性的。各种膜的进一步细节和形成本发明多层膜层压物2的方法如下所述。

热稳定膜4最初与其热的液体形式的剂量直接接触。热稳定膜4可以是任何可热成型、无定形或半结晶膜,其能够承受与用于形成软和/或粘性剂量的热浆料相关的高温而不会降解或翘曲,特别是浆料温度在约90至110℃范围内。有利地,用于形成热稳定膜4的聚合物的玻璃化转变温度tg,显示为至少90℃,特别是约90℃至185℃,例如约105-140℃或110-120℃。因此,如本文所用,术语″热稳定″(和″耐热″)通常是指tg,为90℃或更高的聚合物和所得膜。tg可以通过任何公知的技术测量,包括差示扫描量热法(″dsc″),例如来自tainstruments的tadsc2920,扫描速率为20℃/min。另外,热稳定膜4,其定位成与软和/或粘性剂接触,应选自批准的食品接触材料(″fcm″)和/或药学上可接受的接触材料。

适合用作热稳定膜4的示例性聚合物膜包括由许多耐热聚合物中的任何一种形成的薄膜,例如耐热聚酯、环烯烃共聚物、高温聚乙烯及其混合物,只要相容即可。在特别有利的实施方案中,热稳定膜4包含耐热聚酯,引入足够量的2,2,4,4,-四甲基-l,3-环丁二醇(″tmcd″)(casreg.no.261716-94-3)单体以将所得聚合物的tg提高到至少90℃,如美国专利9,127,122和美国专利申请公开号2013/0217830中所述,这两篇专利均通过引用结合到本文中。在有利的实施方案中,在常规聚酯中发现的至少大部分(即大于50%,如果不是全部)乙二醇单体已被tmcd或其它耐热或相关单体取代。在有利的实施方案中,耐热聚酯膜由聚酯形成,所述聚酯包含或由下列物质组成:对苯二甲酸二甲酯(″dmt″)、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(″tmcd″)、以及1,4-环己烷二甲醇(″chdm″)和新戊二醇中的一种或多种。在特别有益的实施方案中,耐热聚酯膜由聚酯形成,所述聚酯较少20mol%的tmcd,从而使tg至少为90-110℃。由包含对苯二甲酸二甲酯、1,4-环己烷二甲醇和2,2,4,4,-四甲基-1,3-环丁二醇的聚合物形成的膜是市售的,例如来自田纳西州eastmanchemicalcorporation,johnsoncity的tritantm共聚酯膜。可以形成4膜的合适的耐热聚酯包括tg为105℃、tg为110℃、tg为119℃的示例性聚酯及其共混物。

用于形成热稳定膜的另外示例性耐热聚合物替代品包括各种耐热或热稳定环烯烃共聚物(″coc″)或耐热聚乙烯(″ht-pe″)。示例性热稳定coc包括下列中的一种或多种:coc5013f-04(即tg为134℃的coc)、coc6013f-04(即tg为138℃的coc)、以及和coc8007f-04(即tg为78℃的coc)的共混物。合适的耐热聚乙烯包括exceedtm1018ha茂金属聚乙烯树脂(″ht-pe″),热变形温度为130℃,分别来自topasadvancedpolymers和exxonmobil。本发明热稳定膜也可以由来自不同聚合物家族的耐热聚合物的混合物形成,例如任何或所有前述耐热聚酯、coc和聚乙烯或聚烯烃的混合物。在进一步有益的方面,用于形成热稳定膜4的耐热聚合物可包括另外的聚合物,该另外的聚合物引入耐热聚合物中或与耐热聚合物共混,以使热成形窗移动到更理想的范围和/或改善成品部件的延展性。热稳定膜4可进一步包括有效量的本领域已知的任何常规添加剂。例如,热稳定膜4可包括滑动添加剂,例如二氧化硅和/或硅胶、脱模剂以提供对胶粘剂量(拆除)的良好途径,或任何其他支持制造或应用的添加剂。热稳定膜4还可包括一种或多种水解稳定剂,例如碳二亚胺等。在可替换方案中,热稳定膜4可以在其一侧或两侧涂覆常规涂层,例如滑动涂层或粘合促进涂层。

示例性热稳定膜4厚度包括足以承受热剂量填充步骤同时保持足够的热成型性、特别是深拉应用的任何厚度。合适的热稳定膜4的厚度通常为约200微米至1200微米,特别是400至700微米,例如550微米。热稳定膜4通常是层压物内的主要膜层,从而贡献总层压物厚度的大部分。尽管不希望受理论束缚,但申请人明确地认为较厚的热稳定膜较硬并且通常表现出较差的可成形性,而预期给定聚合物的较薄膜具有较差的强度。因此,非常令人惊讶的是,可以确定热稳定膜4的合适厚度范围,其提供热成型性和足够的热填充强度的迄今未知的平衡。另外,尽管层压物在填充操作期间具有耐高温性,但如果包装随后用于冻干或冷冻干燥的应用中则表现出低温韧性。这种宽范围的温度益处,即具有低温韧性的耐高温性,在常规泡罩包装材料中是迄今未知的。

屏障膜8可以由非常适合于泡罩包装的本领域已知的任何合适的屏障膜形成。屏障膜8优选的是无定形或半结晶膜。在有利的实施方案中,屏障膜由含氟聚合物形成,例如聚三氟氯乙烯(″pctfe″)膜,其可从honeywell以商购获得。在可选择的实施方案中,也可以使用来自其他制造商的基于含氟聚合物的膜。作为另一个替代实施方案,聚氯乙烯(″pvdc″)产品,例如可以从solvay或其他供应商商购获得等级,可以替代基于含氟聚合物的膜,特别是在寻求水分和氧气保护的应用中。另外,pctfe膜可以用足够厚的环烯烃(共)聚合物(″coc,cop″)层代替;或环烯烃(共)聚合物或pctfe与附加的聚乙烯乙烯醇层(″evoh″)或共挤出的聚乙烯/evoh/聚乙烯结合,用于保护氧气和水分。屏障层膜8可具有足以赋予给定应用足够的水分和/或氧气阻隔性能同时保持热成型性的任何厚度。在可选择的实施方案中,屏障层可以从本发明的耐热层压材料中省略,即本发明的层压物具有双层膜结构,其引入如本文所述的热稳定膜和通过粘合剂粘合的滑膜。

示例性屏障膜8的厚度范围为约7至300微米,特别是约10至240微米。对于pctfe膜,各种聚合物膜的示例性屏障膜厚度范围为约15至152微米,优选15至51微米;pvdc膜约7至150微米(即每单位面积的干重为12g/m2至240g/m2),优选18微米至72微米(即每单位面积的重量为30g/m2至120g/m2);以及coc或cop膜为50至300微米。屏障膜8通常仅贡献整个层压物厚度的一小部分。

不与剂量接触的滑膜10可以由本领域已知的任何合适的聚合物或其组合形成以在泡罩包装内赋予滑动。滑膜10优选由聚氯乙烯(″pvc″)聚合物形成,但滑膜10可由其他聚合物形成,包括但不限于聚乙烯对苯二甲酸-1,4-环己烷2甲酯(″petg″)、橡胶改性的亚硝酸酯聚合物、聚丙烯(″pp″)、聚乙烯(″pe″)、聚苯乙烯(″ps″)、抗冲改性的丙烯腈丙烯酸甲酯共聚物(市售为)或pvdc,其中每一种都可以任选地进一步包括滑动涂层。前述替代方案各自具有不同的期望特性。例如,在需要γ灭菌的情况下,例如在医疗器械工业中,可以使用petg膜,因为pvc不能被消毒而不会降解和变黄。如果需要额外的氧气阻隔层,可以使用橡胶改性腈聚合物膜,因为它为产品提供额外的氧气阻隔层以及屏障膜8另外提供的防潮层。在这些情况中,需要不含卤素的接触表面。在这些情况下,使用聚丙烯或聚苯乙烯是合适的。除了主要成膜聚合物之外,滑膜10可含有滑膜领域中已知的任何添加剂,例如pvc膜领域中已知的任何添加剂。这些添加剂以本领域技术人员已知的有效量存在。示例性添加剂包括抗冲改性剂,例如甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-丙烯酸共聚物、二辛基锡双(2-乙基己基硫代乙醇酸酯)、辛基三(2-乙基己基硫代乙醇酸酯)、二辛基锡巯基乙酸酯、甲基锡和/或二甲基-锡混合物中的一种或多种以赋予热稳定性,pvc共聚物如氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、与其他聚合物如pvc/petg共混物的共混物,润滑剂如脂肪酸酯、脂肪醇和脂肪酸中的一种或多种;颜料,例如黑色颜料特别是炭黑、和紫色颜料特别是溶剂紫13。pvdc薄膜通常作为涂料从水性分散体施加,但不限于这种应用。在使用pvdc涂层膜作为滑膜10的情况下,pvdc的最外层(″顶部涂层″)可以通过使用滑动添加剂如下列颗粒来改性:高密度聚乙烯(″hdpe″)、低密度聚乙烯(″ldpe″)、线性低密度聚乙烯(″lldpe″)、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、聚四氟乙烯(″ptfe″)、硬蜡、以及它们的混合物和共聚物(从而形成″滑动涂膜″或″滑动改性膜″),如美国专利no.8,986,826中所述,该专利在此引入作为参考。为了便于讨论,本文所用的术语″滑膜″不仅包括由前述聚合物形成的未涂覆膜(例如填充有惰性颗粒等的膜),还包括滑动涂层(例如含有滑动添加剂的涂层)和/或所得的滑动涂膜(例如具有最外pvdc滑动涂层的pvdc膜)。在特别有利的实施方案中,本发明耐温层压物可以由热稳定膜和滑动改性屏障膜形成,例如热稳定膜和具有最外pvdc滑动涂层等的pvdc膜。

示例性滑膜10厚度包括足以在泡罩包装中赋予合适的滑动性能、特别是深拉应用的任何厚度。滑膜10的总厚度优选为约4微米至120微米,但是可以使用在约40至80微米范围内的不同总厚度,对于pvc膜而言特别是60微米,对于滑动改性pvdc膜可以使用5微米。

第一和第二粘合剂6和12可以是独立选择的,可以是本领域已知的任何合适的粘合剂以将屏障膜(例如pctfe膜)粘附到泡罩包装内的附加聚合物膜上。粘合剂6和12中的一个或两个优选为单组分或双组分聚氨酯(pur)粘合剂,特别是双组分水基聚氨酯干粘合层压粘合剂。适用于引入的示例性聚氨酯包括聚酯-、聚醚-和聚己内酯-基聚氨酯。合适的聚氨酯可以进一步是芳族或脂族pur。粘合剂市购自许多供应商,包括henkcl、dowchemical和basf。粘合剂6和12可以是水可稀释的聚氨酯粘合剂,其使用异氰酸酯、环氧树脂、碳二亚胺或其他交联化学或无交联组分来实现每个聚合物膜4、8和10之间的粘合。在有利的实施方案中,使用异氰酸酯-羟基或环氧-胺交联的pur体系在每个聚合物膜4、8和10之间产生优异的粘合,从而确保在所得的膜层压物2内的优异的内聚力。在有利的方面中,氨基官能化的pur可以用环氧交联剂交联,而羟基官能化的pur可以用异氰酸酯基交联剂交联。

在可选择的实施方案中,基于溶剂的粘合剂或无溶剂(100%固体)粘合剂,例如基于pur/异氰酸酯的粘合剂,可以用作粘合剂6和12中的一种或多种。就此而言,与水基粘合剂相比,溶剂基或100%固体可赋予优异的粘合性。在其他可选择的实施方案中,丙烯酸酯粘合剂、乙酸乙烯酯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,特别是作为热熔粘合剂,可以是用作第一和/或第二粘合剂,单独或与pur粘合剂一起使用。

与第一和/或第二粘合剂不包括交联剂的本发明层压物相比,引入交联的第一和/或第二粘合剂的本发明层压物通常具有改进的机械和气候稳定。此外,在泡罩形成期间,对于引入特定屏障层的层压物、特别是在屏障层是pctfe的实施方案中,已经观察到称为″条纹″的效应。在泡罩热成型过程中赋予的这些条纹在膜层(例如屏障层)内间隔较厚和较薄的区域或聚合物区域,在所得层压物中产生条纹或条纹外观,如图2所示。最小或中等条纹,例如肉眼几乎看不见的条纹,相对于层压物性能几乎没有或没有后果。然而,在极端情况下,条纹是(i)聚合物的交替条纹和(ii)层内缺少或极薄的聚合物,在受影响的层中引起纵向破裂,如图4所示。在屏障层8中发生的破裂可以增加传输速率,例如增加3倍或更多,这对产品稳定性和保护具有严重的负面影响。

令人惊讶的是,通过使用交联的粘合剂作为第一和/或第二粘合剂,例如通过在聚氨酯中引入异氰酸酯或环氧交联剂用于第一和/或第二粘合剂,可以避免卫生效果或者至少相当大地减轻,使得条纹相对于层压物性能几乎没有或没有后果。可以在第一和/或第二粘合剂中使用以减少或去除前述条纹的交联剂的示例性量,基于交联剂固体/粘合剂层的重量范围为1-15%,例如基于交联剂固体/粘合剂层固体的重量为5-15%。引入第一和/或第二粘合剂中的交联剂的量可以调整以赋予给定产品所需的保质期,通常期望更高量的交联剂赋予更长的保质期,直至达到交联剂负载已经有效地消除条纹效应。

粘合剂6和12通常以涂层、特别是水性涂层施加。粘合剂涂层可以通过本领域已知的任何涂覆方法施加,包括凹版涂覆、刮刀涂覆等。用于粘合剂6和12的示例性涂层重量包括足以在含有屏障层的泡罩包装内提供足够的层间内聚力的任何涂层重量,例如pctfe泡罩包装,特别是深拉应用。粘合剂6和12通常具有1.5至14克/平方米的干涂层重量,例如每平方米3至7克,但是可以使用不同的涂层重量。第一粘合剂和第二粘合剂6、12通常赋予它们各自层之间的粘合强度(即,在第一粘合剂的热稳定膜和屏障膜之间以及第二粘合剂的屏障膜和滑膜之间)约7n/15mm至约11n/15mm的粘合强度,例如约8n/15mm至约10n/15mm。

在特别有利的实施方案中,层压物2包括耐热聚酯膜作为热稳定膜4;pvc膜作为滑膜10;pctfe膜作为形成芯层的屏障膜8,和作为粘合剂层6和12的交联的聚氨酯干粘合层压粘合剂。另外替换示例性实施方案包括层压物构造:聚酯/pvdc/pvc;聚酯/滑动改性pvdc;聚酯/coc/pvc;聚酯/coc/pp;coc/pctfe/pvc;coc/pctfe/pp;ht-pe/pctfe/pvc;ht-pe/pvdc/pvc;ht-pe/滑动改性pvdc;ht-pe/coc/pvc;和ht-pe/coc/pp;同时不合屏障的示例性实施方案包括聚酯/pvc;聚酯/gpet;coc/pvc;coc/pp;ht-pe/pvc;ht-pe/gpet(其中前述层压物的各种膜层通过反斜杠描绘)。

示例性层压物2的厚度范围为约300至1200微米,优选为450至1000微米,并且最优选为500至700微米。

多层膜层压物2可根据需要具有高光泽、透明或着色或不透明。层压物2以片状材料表示,其可以作为卷存储和运输。当批量生产时,层压物质2的主辊具有可以在1000和1600毫米之间的典型宽度和可以在1000和2500米之间的典型长度。主辊可以转换成较小的切割辊,其通常可以以宽度为80至600毫米、并且长度为200至2500米来制备。

除其他外,本发明多层膜层压物2通过astmf1249-13测定通常在38℃/90%rh下的湿蒸汽透过率(″mvtr″)范围为约0.04g/m2/天至3g/m2/天,特别为约0.38g/m2/天。除其他外,本发明多层膜层压物2通过astmf2622测定通常在23℃50%rh下的氧气透过率(″otr″)范围为约0.3cm3/m2/巴/天至24cm3/m2/巴/天,特别为约11.5cm3/m2/巴/天。本发明多层膜层压物2在340nm处通常表现出uv透射率范围为约32%至80%,特别是约65%。多层膜层压物通常在环境条件下固化,例如在约23℃和50%rh下,例如约24小时至150小时或更长的时间,以充分固化和/或硬化第一和第二粘合剂。多层膜层压物及其组分膜通常是无定形的,具有小于约35%的结晶度,如本领域中已知的。本发明层压物进一步表现出足够的滑动特性,不粘附于工具,并且不易碎。本发明层压物提供用于在常规形成填充和密封泡罩包装设备上制备柔软和/或粘性稠度的固体剂型或热填充液体剂,例如本发明层压物表现出足够的尺寸稳定性和耐热性,以避免在热填充过程中翘曲和/或逆向热成型。本发明层压物进一步赋予泡罩包装内容物超过3至6个月、优选超过1年、最优选超过2年的保质期。

产生层压物2的过程通常涉及两个单独的层压步骤或操作。第一操作开始于从电动卷绕机上展开热稳定膜4。电动机驱动的卷绕机位于展开和倒带时以控制材料通过机器的速度。称重传感器位于整个机器中以控制和隔离整个过程中材料的张力。在热稳定膜4退绕后,热稳定膜4在至少第一表面上经过表面处理以增加热稳定膜4的表面张力。示例性表面处理包括本领域已知的任何表面处理,以充分增加用于涂覆的热稳定膜4的表面张力,特别是赋予大于约40达因/厘米的表面张力。有利地,热稳定膜4的至少第一表面通过电晕处理器处理,这将热稳定膜的达因水平增加至约50达因/厘米。如本领域所知,表面处理活化热稳定膜的表面,以使粘合剂更好地粘合或粘附到处理过的表面上。在表面处理之后,将粘合剂6施加到已经处理的热稳定膜4的表面上。可以通过本领域已知的任何合适的涂覆技术施加的粘合剂6通常通过反向凹版涂覆方法施加。本领域技术人员公知的反向凹版涂布使用相对于热稳定膜4沿相反方向或相反方向旋转的雕刻辊施加粘合剂6。通过金属或聚合物刮刀将粘合剂计量到精确量的涂布滚筒上,然后雕刻的涂覆滚筒将粘合剂6转移到热稳定膜4的处理过的表面上。涂覆滚筒通常以线速度的90%至150%之间的速度旋转,但是可以使用其他旋转速度。机器线速度通常在50米/分钟和200米/分钟之间,尽管可以使用更高或更低的机器线速度。将粘合剂6施加于热稳定膜4后,涂覆粘合剂的热稳定膜4随后被运输到垂直干燥器中。

垂直干燥器使用通过开槽喷嘴的强制空气对流来去除粘合剂中的水分并将水分排放到大气中。干燥空气通常被加热到50至150℃之间的任何温度,尽管可以使用本领域已知的适合干燥粘合剂的任何温度。在离开干燥器后,通过热压将热稳定膜4直接层压到屏障膜8。热压使用加热辊(例如铬辊)和橡胶辊将热稳定膜4和屏障膜8粘合在一起。热稳定膜4和屏障膜8网由电机驱动或非驱动但制动的退绕输送到辊隙中。在层压之前,待粘合到热稳定膜4的屏障膜8的表面同样经受表面处理以超过40达因/厘米。有利地,待粘合到热稳定膜4的屏障膜8的表面通过电晕处理器进行表面处理,这使屏障膜8的达因水平增加到大约50达因/厘米。如本领域中已知的,表面处理激活屏障膜8的表面,以允许热稳定膜4表面上的粘合剂与处理过的屏障膜8表面更好地粘合或粘附。就此而言,表面处理的屏障膜表面在热压区层压机中粘合到热稳定膜的涂覆粘合剂的表面。在中间耐热膜/屏障膜层压物结构离开热压区层压机后,通过电机驱动的倒带将其重绕成卷。

第二结合操作几乎与第一结合操作相同,只有少数例外。机器在与第一次操作相同的条件下运行。然而,代替热稳定膜4用作初级退绕时的原始基板,将热稳定膜/屏障膜中间层压物放置在初级退绕上,并将滑膜10放置在层压退绕上。该过程的其余部分与以上描述相同。在剩余的屏障膜8表面经过表面处理至40达因/厘米以上后,将粘合剂直接涂覆在耐热膜/屏障膜中间层压物的屏障膜侧。有利地,待粘合到热稳定膜4的屏障膜8的表面通过电晕处理进行表面处理,这使pctfe的达因水平增加到约50达因/厘米。使用上述条件干燥涂覆粘合剂的耐热膜/屏障膜中间层压物。层压退绕时的滑膜10也经过表面处理以达到40达因/厘米以上,例如电晕处理至约50达因/厘米。然后将滑膜10的经表面处理的表面直接层压到耐热膜/屏障膜中间层压物的涂覆粘合剂的屏障层。然后将所得三层层压材料重绕到芯上。三层层压物2通常在环境条件下进一步在辊上固化,例如在进一步加工之前,例如在客户卷轴上切割具有合适的长度和宽度,在约23℃、1个大气压和50%相对湿度下的固化时间约为150小时。卷轴可以在适当的包装后运送给顾客。

或者,在第二层压操作期间,代替将两层热稳定膜/屏障膜中间层压物放置在初级退绕上,而是将其置于层压退绕上。此外,代替将滑膜10放置在层压退绕上,滑膜10代替地放置在初级退绕上。该过程的其余部分与上述第一种方法的第二次操作相同。在对滑膜10进行表面处理之后,将粘合剂直接施加到滑膜10上,例如电晕处理至约50达因/厘米。然后将热稳定膜/屏障膜中间层压物的屏障膜侧的表面处理表面直接层压到滑膜10上以产生滑膜/屏障膜/热稳定膜结构。将粘合剂施加到滑膜10而不是施加到膜/屏障膜中间层压物的暴露的屏障表面的这种替代方法可以导致在膜层之间具有更高的层间强度的产品。然后可将所得三层层压材料卷绕到卷绕机上并运输或用于进一步加工以使泡罩包装如上所述。

表1列出了多层膜层压物2的示例性技术规格范围,在该情况下pvc用作滑膜10;pctfe用作屏障膜8,以及耐热共聚酯用作热稳定膜4。

表1

为了更详细地理解本发明,现在参考附图的图4。该图示出了具有多层膜层压物2的泡罩包装1的横截面图,其优选地热成型为包括突起3(也可称为″泡罩″)的形状,其中在用封盖层7(在本领域中通常也称为″封盖原料″)密封包装之前插入热的液体剂量5,例如铝箔层。第三粘合剂层9可以用于将多层膜层压物2附接到封盖层7。第四粘合剂层11可以用于将印刷的pvc卡13附接到多层膜层压物2的第二相对侧。粘合剂层9和11通常是热封涂层,其通过加热活化但在室温下不发粘。印刷的pvc卡13可以根据最终用户的需要印刷有重要的产品信息和/或图形。

本发明多层膜层压物2可以使用本领域已知的形成填充和密封泡罩包装机器在线形成并用液体剂量填充。本发明多层膜层压物2允许在产生单位剂量包装的单个设备上进行热液体剂量的在线形成/填充/密封,而不是生产剂量批次和随后的填充步骤。这种形成填充和密封机器最初形成突起,例如通过在辊上提供的层压物2采用拉伸比为3或更大的深拉伸步骤。液体剂量,例如随后将形成软和/或粘性剂量的热浆料在非常短的时间内注入或以其它方式输送到各个突起中,例如在形成突起或泡罩之后几秒或几分之一秒。注入单个突起的液体剂量通常具有约90至100℃的温度,并且重量范围为约2.5至7g/突起,例如约5g/突起。然后在线应用密封层,从而确保剂量的无菌包装。如本领域中已知的,包装机器进一步将层压物质从卷筒形式转变为单独的泡罩包装。形成填充和密封泡罩包装机器可从许多供应商处购得,包括uhlmannpackagingsystems。

如上所述,在调查早期产生的几个泡罩被发现遭受严重的条纹,如图2中锯齿状的深黑色线条,肉眼可见。这种条纹可是由于材料或加工条件的选择不当而产生的,有证据表明它们是由屏障层赋予的。条纹效应可以通过在泡罩形成期间增加的深拉伸比来加强。术语″深拉伸比″是指泡罩热成型过程中初始层压物厚度的减薄,并且在本文件中应理解为形成的空腔最薄部分(通常是空腔底部)中膜总厚度和未成形膜片的初始厚度的比例。泡罩深拉伸比范围从1∶1到2.5∶1一般不会产生条纹,而中等泡罩深拉伸范围可能超过2.5∶1到3.5∶1条纹可能,并且用于提升深拉伸比范围从超过3.5∶1到6.5∶1的条纹很可能是清晰可见的。图2所示的泡罩的深拉伸比为3.8∶1。深拉伸比可以从横截面确定,例如使用剃刀刀片或切片机形成,并且用显微镜测量层压物质和最终泡罩厚度,该显微镜在机械长度参考上校准(例如keyencevhx-2000)分别在层压物和泡罩横截面的预备边缘上。或者,深拉伸比可以从横截面确定,例如使用深位伸形成,可以通过din53370:2006-11确定。如上所述,证据表明这些条纹可能是由屏障层中的薄或缺失的聚合物形成的。这种薄的或缺失的屏障层通常通过提高的水传输率来证明,例如约2.39mg/(腔,天)+/-0.12mg/(腔,天)或更高的水传输率,这是预期的转化为产品保质期约4个月或更短。对于许多泡罩包装产品而言,这种保质期是不可接受的。申请人随后确定可通过选择合适的粘合剂并将适量的交联剂混入层压物粘合剂来解决上述层压物质条纹。

液体剂量5可以是食品和/或医药领域中已知的任何液体浆料或液体制剂,包括用于形成具有柔软和/或粘性稠度的固体剂的液体浆料或液体制剂。合适的软或固体剂5可由主要由明胶、阿拉伯树胶等组成的组合物形成。剂量可以是纯糖果,例如胶滴等,或者可以包括药物,例如维生素或营养制品。突起可以具有任何形状,例如细长的圆顶形状,其中凝固的软和/或粘性剂量在其冷却时呈现突起的形状。本发明多层膜层压物允许软和/或粘性剂量的在线泡罩包装,并提供至少3至6个月、最多约1至2年或更长时间的保质期。

在进一步有益的方面,液体剂量5不会硬化成固体或胶状稠度,而是保持为溶液或分散体,因此本发明泡罩包装用作安瓿。随后可以通过皮下、肌肉内或静脉内注射给予无菌液体剂量5。可选择地,液体剂量5可以施加于患者的皮肤或由患者或消费者直接从泡罩消耗。在另外有益的实施方案中,液体剂量5可随时间变稠以呈现果冻、凝胶状或糖浆稠度。本发明的多层膜层压物允许液体剂量的在线泡罩包装同样提供至少3至6个月、并且最长约1至2年的保质期。

实施例1

示例性本发明多层膜层压物是通过以4.5g/m2的涂层重量施加的氨基官能化pur将550μm厚的耐热共聚酯层压到15.24μm厚的pctfe膜的第一表面上而形成的。pur粘合剂含有12.8wt%(固体/固体)的环氧交联剂。随后通过pur粘合剂将60μm的pvc膜层压到pctfe膜的第二表面,所述pur粘合剂也以4.5g/m2的涂层重量施加并且同样含有12.8wt%的环氧交联剂。在pur粘合剂施加之前,所有粘合表面经电晕处理至大于约40达因/厘米。中间耐热-共聚酯/pctfe层压物结构和最终三层层压物结构都在热压区层压机中层压。使最终层压物在约23℃、1atm和50%相对湿度下静置约150小时。然后将层压物形成泡罩腔,在硅胶基础上用干燥剂填充一组8个泡罩腔并密封。将填充的泡罩腔储存在40℃和75%相对湿度下,每天称重数天。然后根据时间-重量-图表的曲线的线性部分中的斜率计算传输速率。

如图5所示,实施例1没有显示条纹,或者如果存在条纹它们是最小的,即条纹基本上肉眼不可见,尽管在该实施例中深拉伸比为3.9∶1,即成形窗的拉伸比提高。

实施例1的透水率约为0.84mg/(腔,天)+/-0.04mg/(腔,天),这预计提供约1年的产品货架,传统食品和药品的正常有效期。实施例1中提高的产品保质期表明屏障层裂缝完全没有发生或仅在较小程度上发生。

本领域技术人员将容易想到其他优点、特征和修改。因此,本发明在其更广泛的方面不限于本文所示和所述的具体细节和代表性装置和结构。因此,在不脱离本文定义的一般发明构思的精神或范围或其等同物的情况下,可以进行各种修改。

如本文和以下权利要求中所使用的,诸如″该″、″一个″和″一种″的冠词可以表示单数或复数。

除非另有说明或从上下文中显而易见,否则所有″%″均为重量百分比。此外,本文公开的范围不仅包括所列举的端点,还包括其中包含的至少第百位的所有整数和分数。

另外,来自任何实施方案的特征和/或元件可以单独使用或与其他实施方案组合使用。因此,应该理解,所附权利要求旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这些修改和实施方案。

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