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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft aus Vinylidenchlorid-Copolymeren hergestellte
Zusammensetzungen und Folien, insbesondere Folien, die zur Verpackung
von pharmazeutischen Produkten in Blisterpackungen geeignet sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Folien, die zur Herstellung von Blisterpackungen
für Pharmazeutika geeignet
sind.
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Konventionelle
Blisterpackungen bestehen typischerweise aus einer Basis mit einer
oder häufiger
einer Vielzahl von Vertiefungen, die von einer Schulter umgeben
sind, und einem an der Schulter befestigten Deckel. Tabletten, Kapseln
und andere Inhalte werden in den jeweiligen Vertiefungen untergebracht
und können
aus ihnen entfernt werden durch (1) Drücken auf die entsprechende
Vertiefung, wodurch die Inhalte den Deckel (üblicherweise eine Aluminiumfolie
oder Ähnliches)
durchdringen, oder durch (2) Entfernen des Teils des Deckels, der über der
Vertiefung liegt, wodurch die Inhalte der Vertiefungen zugänglich werden.
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In
der Praxis wird eine Basis mit Vertiefungen und einer Schulter,
die das Basismaterial zwischen den Vertiefungen darstellt, gebildet;
die Vertiefungen der Basis werden mit Tabletten usw. gefüllt; die
Basis mit den gefüllten
Vertiefungen wird mit einem Deckel bedeckt; und der Deckel wird
versiegelt oder anderweitig an der Schulter der Basis befestigt.
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Die
Basis der Blisterpackung besteht manchmal aus einem inneren Teil
(an der der Deckel angebracht wird) aus ACLARTM PTFE (Polychlortrifluorethylen),
ein Material, das sehr teuer ist und keine optimalen Eigenschaften
als Sauerstoffbarriere aufweist. Dieses Material zeigt eine Dampfdurchlässigkeit
(moisture vapor transmission rate, MVTR) von typischerweise etwa
0,4 g/m2. Der äußere Teil des Grundkörpers ist
häufig
ein PVC (Polyvinylchlorid) von etwa 250 μm (10 mils) Dicke. PVC, Polyamide,
Polyolefine und Polyester sind andere Materialien, die zur Herstellung
der Basis benutzt werden können.
Eine Aluminiumfolie kann zur Basis hinzugefügt werden.
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Der
Deckel besteht typischerweise aus Aluminiumfolie oder einem Aluminiumfolien-Laminat.
Aluminiumfolie ist ein bevorzugtes Material für die Deckel auf Blisterpackungen,
da die Dicke des verwendeten Materials relativ geringe Kraft für sein Zerreißen erfordert.
Folglich ist die Energie zur Durchdringung niedrig und Aluminium
zeigt praktisch keine Elastizität.
Auch Kunststofflaminate können
für den
Deckel verwendet werden.
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Einige
Blisterpackungen sind mit einem Deckel ausgestattet, der eine Schwachstelle
im Bereich jeder Vertiefung aufweist. Bei anderen kann jede Vertiefung
mit einem eigenen Deckelsegment bedeckt sein. Innerhalb der Schwachstellen
oder an jedem Deckelsegment kann eine Lasche zum Greifen angebracht
sein, die es ermöglicht,
die einzelne Vertiefung durch Abziehen des Deckelsegments zugänglich zu
machen.
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Die
Bereitstellung eines häufig
als "Saran" oder "PVDC" bezeichneten Vinylidenchlorid-Copolymers
in einer PVDC-Zusammensetzung,
die eine Verpackungsfolie mit niedriger Dampfdurchlässigkeit
und bevorzugt auch einer niedrigen Sauerstoffdurchlässigkeit
(oxygen transmission rate, OTR) liefern kann, wäre für Anwendungen wie Blisterpackungen
für pharmazeutische
Produkte wünschenswert,
die sowohl gegen Sauerstoff als auch gegen Feuchtigkeit empfindlich
sind.
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Bei
der Formulierung von Zusammensetzungen auf PVDC-Basis werden häufig Stabilisatoren
verwendet. Diese Stabilisatoren vermindern den thermischen Abbau
von PVDC-Formulierungen während
der Extrusion. Unglücklicherweise
müssen
manchmal bei der Ausgestaltung solcher Formulierungen Abstriche
bei der Sauerstoffdurchlässigkeit
und der thermischen Stabilität
gemacht werden. Daher führt
eine Zusammensetzung mit erhöhtem
Anteil an Stabilisator manchmal zu verbesserter thermischer Stabilität, allerdings
auf Kosten der Sauerstoffbarriereeigenschaften. Umgekehrt kann verbesserte
(niedrigere) Sauerstoffdurchlässigkeit durch
Verminderung der relativen Anteile an Stabilisator in der Formulierung
erreicht werden, aber dies kann zu einer weniger stabilen PVDC-Zusammensetzung
führen.
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Der
Erfinder hat eine Zusammensetzung hergestellt, die gute Eigenschaften
als Dampf- und Sauerstoffbarriere ohne signifikanten Verlust an
thermischer Stabilität
liefert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt umfasst eine Polymerfolie mindestens eine Schicht,
wobei die mindestens eine Schicht eine Vinylidenchloridzusammensetzung
umfasst, die 100 Gewichtsteile Vinylidenchlorid-Copolymer, zwischen
0,1 und 10 Gewichtsteile Stabilisator, zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile
Schmiermittel und zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile hydrophilen
Ton umfasst.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt umfasst eine Polymerfolie mindestens eine Schicht,
wobei die mindestens eine Schicht eine Vinylidenchloridzusammensetzung
umfasst, die 100 Gewichtsteile Vinylidenchlorid-Copolymer, zwischen
0,1 und 10 Gewichtsteile Fettsäureseife
und zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile hydrophilen Ton umfasst.
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Gemäß einem
dritten Aspekt umfasst eine Blisterpackung eine Basis, die eine
Vielzahl von Vertiefungen und eine die Vertiefungen umgebende Schulter
umfasst, einen an der Schulter befestigten Deckel und in den jeweiligen
Vertiefungen angeordnete Inhalte, wobei mindestens eines von der
Basis und dem Deckel eine Vinylidenzusammensetzung umfasst, die
100 Gewichtsteile Vinylidenchlorid-Copolymer, zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile
Stabilisator, zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile Schmiermittel und
zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile hydrophilen Ton umfasst.
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Gemäß einem
vierten Aspekt umfasst eine Blisterverpackung eine Basis, die eine
Vielzahl von Vertiefungen und eine die Vertiefungen umgebende Schulter
umfasst, einen an der Schulter befestigten Deckel und in den jeweiligen
Vertiefungen angeordnete Inhalte, wobei mindestens eines von der
Basis und dem Deckel eine Vinylidenzusammensetzung umfasst, wobei
die Zusammensetzung 100 Gewichtsteile Vinylidenchlorid-Copolymer,
zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile Fettsäureseife und zwischen 0,1 und
10 Gewichtsteile hydrophilen Ton umfasst.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt umfasst eine Vinylidenchloridzusammensetzung 100 Gewichtsteile
Vinylidenchlorid-Copolymer, zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile Stabilisator,
zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile Schmiermittel und zwischen 0,1
und 10 Gewichtsteile hydrophilen Ton.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt umfasst eine Vinylidenchloridzusammensetzung 100
Gewichtsteile Vinylidenchlorid-Copolymer,
zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteile Fettsäureseife und zwischen 0,1 und
10 Gewichtsteile hydrophilen Ton.
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Definitionen
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- "(Meth)acrylsäure" bezieht sich hier
gleichermaßen
auf Acrylsäure
und/oder Methacrylsäure;
- "(Meth)acrylat" bezieht sich hier
sowohl auf Acrylat als auch Methacrylat;
- "Polymer" bezieht sich hier
auf das Produkt einer Polymeriationsreaktion und umfasst Homopolymere,
Copolymere, Terpolymere, Tetrapolymere, etc.;
- "Copolymer" bezeichnet hier
ein aus einer Polymerisationsreaktion von mindestens zwei verschiedenen
Monomeren hervorgegangenes Polymer und umfasst ungeordnete Copolymere,
Blockcopolymere, Pfropfcopolymere, etc.;
- "Ethylen/α-Olefin-Copolymer" (EAO) bezeichnet
hier Copolymere von Ethylen mit einem oder mehreren Comonomeren
ausgewählt
aus C3- bis C10-α-Olefinen
wie Propen, Buten-1, Hexen-1, Octen-1, etc., in denen die Moleküle des Copolymers
lange Polymerketten mit relativ wenigen Seitenkettenverzweigungen
umfassen, die aus dem mit Ethylen umgesetzten α-Olefin hervorgehen. Diese molekulare
Struktur steht im Gegensatz zu konventionellen Hochdruckpolyethylen
niedriger oder mittlerer Dichte, die im Hinblick auf EAOs stark
verzweigt sind und sowohl lange als auch kurze Seitenkettenverzeigungen
enthalten. EAO umfasst solche heterogenen Materialien wie lineares
Polyethylen mittlerer Dichte (LMDPE), lineares Polyethylen niedriger
Dichte (LLDPE) und Polyethylen sehr niedriger und ultraniedriger
Dichte (VLDPE und ULDPE), wie DOWLEXTM-
oder ATTANETM-Harze von Dow oder ESCORENETM- oder EXCEEDTM-Harze
von Exxon, sowie lineare homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere (HEAO) wie
TAFMERTM-Harze von Mitsui Petrochemical
Corporation, EXACTTM-Harze von Exxon oder
langkettige verzweigte (HEAO) AFFINITYTM-Harze
von Dow Chemical Company oder ENGAGETM-Harze
von DuPont Dow Elastomers;
- "Packung" bezeichnet hier
eine Folie, die um ein Produkt herum angeordnet ist;
- "Folie" bezeichnet hier
Kunststoffbahnmaterialien, die eine Dicke von 500 μm (20 mils)
oder weniger, wie 250 μm
(10 mils) oder weniger, besitzen;
- "Siegelschicht" bezeichnet hier
eine Schicht einer Folie, die an der Versiegelung der Folie mit
sich selbst oder einer anderen Schicht beteiligt sein kann;
- "Versiegelung" bezeichnet hier
die Verbindung einer ersten Folienoberfläche mit einer zweiten Folienoberfläche, die
durch Erwärmen
(z.B. durch eine beheizte Leiste, heiße Luft, Infrarotstrahlung,
Ultraschallversiegelung, etc.) der entsprechenden Oberflächen mindestens
bis zu ihren jeweiligen Siegelstarttemperaturen herbeigeführt wird;
- "Barriere" bezeichnet hier
eine Schicht einer Folie, die die Durchlässigkeit für eines oder mehrere Gase (z.B. O2) signifikant hemmen kann;
- "Schutzschicht" (abuse layer) bezeichnet
hier eine Schicht einer Folie, die Abrieb, Durchstich und/oder anderen
potentiellen Ursachen für
eine Verminderung der Verpackungsintegrität und/oder anderen potentiellen
Ursachen für
die Minderung der Erscheinungsbildqualität der Verpackung widerstehen
kann;
- "Verbindungsschicht" bezeichnet hier
eine Schicht einer Folie, die Zwischenschichthaftung zu angrenzenden Schichten
liefern kann, die ansonsten nicht-klebende oder schwachklebende
Polymere enthalten;
- "Massenschicht" bezeichnet hier
eine Schicht einer Folie, die die Abnutzungsresistenz, Belastbarkeit
oder den Modul einer Folie steigern kann;
- "Laminierung" bezeichnet hier
die Verbindung von zwei oder mehreren Folienschichten miteinander,
z.B. durch Nutzung von Polyurethan-Klebstoff;
- "Gesamte freie
Schrumpfung" (total
free shrink) meint die prozentuale Größenveränderung eines 10 cm × 10 cm
großen
Musters einer Folie, wenn diese bei einer spezifizierten Testtemperatur
wie 85°C
(185°F)
geschrumpft wird, wobei die quantitative Bestimmung gemäß ASTM D2732
durchgeführt
wird, wie im 1990er Jahrbuch der ASTM-Standards, Band 08.02, 368–371, beschrieben,
auf dessen gesamte Offenbarung hier Bezug genommen wird. "Gesamte freie Schrumpfung" bezeichnet die Gesamtheit
der freien Schrumpfung sowohl in der Längs- als auch der Querrichtung.
- "Maschinenrichtung" bezeichnet hier
die Richtung entlang der Länge
einer Folie, d.h. in der Richtung, in der die Folie während der
Extrusion oder Beschichtung gebildet wird; und
- "Querrichtung" bezeichnet hier
die Richtung quer zu einer Folie, d.h. die Richtung, die senkrecht
zu der Maschinenrichtung liegt.
- "Lineares Polyethylen
niedriger Dichte" (LLDPE)
bezeichnet hier durch Ziegler/Natta-Katalyse hergestelltes Polyethylen
mit einer Dichte zwischen 0,917 und 0,925 g/cm3.
- "Lineares Polyethylen
mittlerer Dichte" (LMDPE)
bezeichnet hier durch Ziegler/Natta-Katalyse hergestelltes Polyethylen
mit einer Dichte zwischen 0,926 g/cm3 und
0,939 g/cm3.
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Der
Begriff "Orientierungsverhältnis" (d.h. das Produkt
des Ausmaßes,
in welchem eine Folie in mehrere Richtungen orientiert ist, üblicherweise
in zwei zueinander senkrechten Richtungen) wird zur Beschreibung
des Orientierungsgrades einer bestimmten Folie verwendet. Orientierung
in der Maschinenrichtung wird als "Ziehen" bezeichnet, während Orientierung in der Querrichtung
als "Strecken" bezeichnet wird.
Bei Folien, die durch eine ringförmige
Düse extrudiert
werden, wird die Streckung durch Aufblasen der Folie unter Ausbildung
einer Blase erhalten. Bei solchen Folien wird das Ziehen dadurch
erreicht, dass die Folie zwei Sätze
angetriebener Quetschwalzen durchläuft, wobei der nachgelagerte
Satz eine höhere
Oberflächengeschwindigkeit
als der vorgelagerte Satz aufweist und das resultierende Zieh-Verhältnis die
Oberflächengeschwindigkeit des
nachgelagerten Satzes von Quetschwalzen dividiert durch die Oberflächengeschwindigkeit
des vorgelagerten Satzes von Quetschwalzen ist.
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Alle
hier benutzten Zusammensetzungsprozentangaben beziehen sich, sofern
nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Es
folgt eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die anhängenden
Zeichnungen, wobei
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1 ein
schematischer Querschnitt einer Einschichtfolie ist;
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2 ein
schematischer Querschnitt einer Zweischichtfolie ist;
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3 ein
schematischer Querschnitt einer Dreischichtfolie ist;
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4 ein
schematischer Querschnitt einer Vierschichtfolie ist;
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5 einen
schematischen Längsschnitt
durch eine Blisterpackung zeigt;
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6 eine
Aufsicht auf die Blisterpackung von 5 zeigt;
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7 einen
Querschnitt durch die Blisterpackung von 6 zeigt;
und
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8 eine
vergrößerte Teilquerschnittsansicht
der Blisterpackung von 6 zeigt.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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1 der
vorliegenden Beschreibung zeigt eine Einschichtfolie 10,
die eine einzelne Schicht 11 aufweist.
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Schicht 11 umfasst
die Vinylidenchloridzusammensetzung der Erfindung.
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2 zeigt
eine Zweischichtfolie 20, die eine Schicht 21 und
eine Schicht 22 besitzt.
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Schicht 21 umfasst
die oben für
Schicht 11 von 1 offenbarte Vinylidenchloridzusammensetzung.
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Schicht 22 kann
ein beliebiges geeignetes Polymermaterial, wie ein thermoplastisches
Polymermaterial, wie ein Olefin-Polymer,
wie ein Ethylen-Polymer, wie ein Ethylen-Homopolymer oder -Copolymer
wie Ethylen/α-Olefin-Copolymer
oder heterogene oder homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere umfassen.
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Schicht 22 kann
ein Olefin-Polymer oder -Copolymer wie Ethylen/Vinylacetat-Copolymer,
Ethylen/Alkylacrylat-Copolymer, Ethylen/(Meth)acrylsäure-Copolymer,
Ionomer, Propylen-Homopolymer und -Copolymer und Butylen-Homopolymer
und -Copolymer umfassen.
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Mischungen
von beliebigen der hier für
Schicht 22 offenbarten Materialien können in Schicht 22 enthalten
sein.
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3 zeigt
eine Dreischichtfolie 30 mit Schichten 31, 32 und 33.
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Schicht 31 umfasst
die oben für
Schicht 11 von 1 offenbarte Vinylidenchloridzusammensetzung.
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Schichten 32 und 33 umfassen
beliebige der oben für
Schicht 22 von 2 offenbarten Polymere.
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Schichten 32 und 33 können gleich
oder unterschiedlich sein. Die Unterschiedlichkeit kann begründet sein
in der Zusammensetzung, in einer oder mehreren physikalischen Eigenschaften,
in der Dicke, in der Anzahl oder der Art von Zusätzen, im Ausmaß von Vernetzung
oder Orientierung oder dergleichen. Beispielsweise kann Schicht 32 ein
Ethylen/Vinylacetat mit 6% Vinylacetat umfassen, während Schicht 33 ein
Ethylen/Vinylacetat mit 9% Vinylacetat umfassen kann. Als ein anderes
Beispiel kann Schicht 32 ein Ethylen/Vinylacetat mit 6
Vinylacetat umfassen, während
Schicht 33 ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer umfassen
kann. Erfindungsgemäße Folienstrukturen
können
somit beschrieben werden als A/B/A oder als A/B/C, wobei A, B und
C jeweils eine unterschiedliche Schicht einer Mehrschichtfolie repräsentieren.
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Eine
bevorzugte erfindungsgemäße Mehrschichtfolienstruktur
hat mindestens 4 Schichten. Solch eine Folie 40 (siehe 4)
schließt
eine Siegelschicht 43, eine Massenschicht 44,
eine O2-Barriereschicht 41, die die
Vinylidenchloridzusammensetzung umfasst, und eine Schutzschicht 42 ein.
Die Schichten 43, 41 und 42 entsprechen
in ihrer Zusammensetzung den Schichten 13, 11 bzw. 12 der
vorhergehenden Figuren. Die Massenschicht 44 ist vorzugsweise
zwischen der Siegelschicht 43 und der O2-Barriereschicht 41 angeordnet,
und die O2-Barriereschicht 41 ist vorzugsweise
zwischen der Massenschicht 44 und der Schutzschicht 42 angeordnet.
Wenn gewünscht
können
Verbindungsschichten, die polymere Klebstoffe umfassen, zwischen
der Siegelschicht 43 und der Massenschicht 44 sowie
zwischen der O2-Barriereschicht 41 und
der Schutzschicht 42 angeordnet werden.
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Die
Massenschicht 44 kann beliebige der für die Schichten 32 und 33 von 3 offenbaren
Materialien umfassen.
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Erfindungsgemäße Folie
kann eine beliebige gewünschte
Gesamtdicke besitzen, solange die Folie die gewünschten Eigenschaften für die vorgesehene
Endanwendung liefert. Die Dicke kann reichen von 2,5 bis 500 μm (0,1 bis
20 mils), wie von 7,5 bis 400 μm
(0,3 bis 16 mils), 12,5 bis 300 μm
(0,5 bis 12 mils), 17,5 bis 200 μm
(0,7 bis 8 mils), 25 bis 150 μm
(1,0 bis 6 mils) und 32,5 bis 100 μm (1,3 bis 4 mils).
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6 zeigt
eine konventionelle Blisterpackung 50 zur Verpackung von
pharmazeutischen Produkten wie Tabletten. Der Deckel 52 ist
mit der Basis 56 an den Schultern 54 der Basis 56 verbunden
(siehe auch 5). Eine Vielzahl von Vertiefungen 58,
jeweils gebildet zur Aufnahme einer Tablette, Kapsel oder eines
anderen pharmazeutischen Produkts, wird von einem Deckel 52 bedeckt.
Der Deckel 52 ist gewöhnlich
ein Metall oder eine metallisierte Folie. 5 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Blisterpackung 50. Die Basis 56 mit
den Vertiefungen 58 berührt
den Deckel 52 an den Schultern 54. Im Bereich
der Schultern 54 ist der Deckel 52 mit der Basis 56 verbunden,
z.B. durch Versiegelung oder verklebende Verbindung (Versiegelung/Verklebung
der Klarheit halber nicht gezeigt). 7 zeigt
einen Querschnitt durch die Blisterpackung 50 mit ihrer
Basis 56, Deckel 52 und Vertiefungen 58.
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8 zeigt
einen vergrößerten Teilquerschnitt
der Blisterpackung 50, die Gebrauch von der erfindungsgemäßen Folie
macht. Basis 56 besteht aus einer inneren Folie 62 und
einer äußeren Folie 60.
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Die
innere Folie 62 umfasst die erfindungsgemäße Folie.
Vorzugsweise ist Folie 62 die zusammengefaltete flachgelegte
Folie von Beispiel 14. Diese Folie liefert gute (niedrige) Dampfdurchlässigkeit
sowie niedrige Sauerstoffdurchlässigkeit
für pharmazeutische
Anwendungen.
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Die äußere Folie 60 kann
eine beliebige geeignete Folie sein, wie die PVC(Polyvinylchlorid)-Folie,
die in einigen Blisterpackungen verwendet wird.
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Alternativ
kann die Basis eine einzelne Folie umfassen, die die erfindungsgemäße Folie
ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen
Folie 60 umfasst.
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In
einer anderen Alternative kann die erfindungsgemäße Folie die äußere Folie
umfassen, und eine andere Folie kann die innere Folie 62 bilden.
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Der
Fachmann wird verstehen, dass verschiedene Kombinationen gemacht
werden können,
vorausgesetzt in der Basis ist eine erfindungsgemäße Folie
vorhanden.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
kann die erfindungsgemäße Folie
den Deckel der Blisterpackung bilden, und eine konventionelle Folie
oder Kunststofffolie kann die Basis bilden.
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Die
Folien 62 und 60 können durch beliebige geeignete
Mittel wie Laminierung, Coextrusion, Extrusionsbeschichtung, Extrusionslaminierung,
Heißsiegelung,
Verkleben, etc. miteinander verbunden werden.
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Die
Basis der vorliegen Blisterpackung kann geprägt, tiefgezogen oder vakuumgeformt
sein.
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Der
Deckel umfasst vorzugsweise eine Aluminiumfolie oder ein Laminat,
das Aluminiumfolie enthält, oder
einen Kunst stoff, der niedrige Elastizität und schlechte Streckungseigenschaften
zeigt.
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Die
Basis weist typischerweise zwischen 6 und 30 Vertiefungen in Form
von Bechern oder Schalen auf. Die Vertiefungen sind umgeben von
einer Schulter, die eine verbundene flache Ebene ausbildet. Die
Basis kann z.B. als ein endloser Streifen mit den Inhalten in den
Vertiefungen hergestellt werden und mit dem Deckel, insbesondere
in Form einer Deckelfolie, ebenso in Form eines endlosen Streifens
zusammengebracht werden. Der Deckel bedeckt die Basis komplett und
wird z.B. durch Versiegelung oder verklebende Verbindungen mit der
Basis an den Schultern verbunden. Der Deckel kann über die
ganze Fläche
mit der Schulter versiegelt oder klebend verbunden werden oder durch
die Wahl eines speziellen Versiegelungswerkzeuges oder Verbindungsmusters
für diesen
Zweck nur teilweise versiegelt oder verbunden werden. Als Nächstes kann
der endlose Streifen der mit Deckeln versehenen Basis auf die gewünschte Größe zugeschnitten
werden. Dies kann z.B. durch ein Stanzwerkzeug erfolgen. Gleichzeitig
kann die Blisterpackung mit äußeren Konturen
versehen werden, oder es ist möglich,
Schwachstellen im Deckelmaterial oder in der Basis zu schaffen,
damit die Blisterpackung gebogen werden kann, oder Deckelabschnitte
zu schaffen, die ein einfaches Entfernen des Deckelabschnitts und
Entfernung der Inhalte ermöglichen.
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Die
allgemeine Struktur einer jeden Folie von Tabelle 1 war:
LLDPE/EVA//PVDC/EVA
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Jedes
der Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 wurde durch Vermischung
der Komponenten der jeweiligen PVDC-Zusammensetzung, wie in Tabelle 1 definiert,
und anschließendes
Extrudieren der resultierenden Zusammensetzung wie folgt hergestellt.
Die ersten und zweiten Schichten (LLDPE/EVA-Schichten) wurden durch eine röhrenförmige Extrusionsdüse extrudiert
und dann mit Elektronenstrahlen bestrahlt. Die PVDC/EVA-Schichten
wurden auf das Substrat extrusionsbeschichtet. Die resultierende
Folie wurde dann aufgeblasen und in einem Gefangene-Blase-Orientierungssystem
biaxial mit einem Orientierungsverhältnis von etwa 3,5:1 in jeder
der Längs-
und Querrichtungen orientiert und dann auf sich selbst zusammengefaltet,
um eine Folienrolle zu bilden. Die resultierende Folie hatte eine
Gesamtdicke zwischen 37,5 und 75 μm
(zwischen 1,5 und 3 mils).
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Beispiel
5 und Vergleichsbeispiel 2 aus Tabelle 2 waren wie die Folienstruktur
von Tabelle 1, aber wurden gießcoextrudiert
und wurden nicht bestrahlt oder orientiert. Fertige Folien hatten
eine Gesamtdicke zwischen 50 und 100 μm (zwischen 2 und 4 mils).
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Die
Folien und Vergleiche der beiden Tabellen 1 und 2 wurden nach im
Stand der Technik wohlbekannten konventionelle Extrusions- und Nachextrusionsprozessen
hergestellt.
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Die
Tabellen 1 und 2 demonstrieren die durch die Anwendung der vorliegenden
Erfindung erhaltenen Verbesserungen.
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Das
erfindungsgemäße Vinylidenchlorid-Copolymer
(PVDC) kann ein beliebiges geeignetes Vinylidenchlorid enthaltendes
polymeres Copolymer sein, z.B. ein Polymer, das von Vinylidenchlorid
(CH2 = CCl2) abgeleitete
monomere Einheiten und außerdem
von einem oder mehreren von Vinylchlorid, Styrol, Vinylacetat, Acrylnitril
und C1- bis C12-Alkylestern
von (Meth)acrylsäure
(z.B. Methylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, etc.) abgeleitete
monomere Einheiten enthält.
Somit enthalten geeignete PVDC-Harze z.B. eines oder mehrere von
Vinylidenchlorid/Vinylchlorid-Copolymer, Vinylidenchlorid/Methylacrylat-Copolymer, Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymer,
Vinylidenchlorid/Butylacrylat-Copolymer, Vinylidenchlorid/Styrol-Copolymer und Vinylidenchlorid/Vinylacetat-Copolymer.
Der Gewichtsanteil des Vinylidenchloridmonomers liegt vorzugsweise
zwischen 75 und 96 Gew.-% des Copolymers; der Gewichtsanteil des
zweiten Monomers, z.B. Vinylchlorid, liegt vorzugsweise zwischen
4 und 25 Gew.-% des Copolymers.
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Kommerzielle
Beispiele für
Vinylidenchlorid-Copolymere sind DOWTM MA134
erhältlich
von Dow Chemical Company, und SOLVAYTM LV875
und SOLVAYTM LV897, beide erhältlich von
Solvay.
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Der
erfindungsgemäße Stabilisator
kann ein oder mehrere von
- 1) epoxidierten Verbindungen
wie Epichlorhydrin-Bisphenol A, epoxidiertem Sojaöl, epoxidiertem
Leinöl, Butylester
von epoxidierter Leinölfettsäure, epoxidiertem
Octyltallat und epoxidiertem Glykoldioleat und dergleichen und deren
Mischungen;
- 2) oxidiertem Polyethylen;
- 3) 2-Ethylhexyldiphenylphosphat;
- 4) chloriertem Polyethylen;
- 5) Tetraethylenglykol-di-(2-ethylhexoat);
- 6) einem Metallsalz einer schwachen anorganischen Säure, z.B.
Tetranatriumpyrophosphat; und
- 7) einer Fettsäureseife,
z.B. Calciumricinoleat, umfassen.
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Zu
kommerziellen Beispielen für
epoxidierte Verbindungen gehören
Epichlorhydrin/Bisphenol A, ein Epoxid-Harz erhältlich von Shell als EPONTM 828; epoxidiertes Sojaöl, erhältlich von Viking Chemical
Company als Vikolex 7177; epoxidiertes Leinöl, erhältlich von Viking Chemical
Company als Vikoflex 7190; Bu tylester von epoxidierter Leinölfettsäure, erhältlich von
Viking Chemical Company als Vikoflex 9040; epoxidiertes Octyltallat,
erhältlich
von C.P. Hall Company als Monoplex S-73; und epoxidiertes Glykoldioleat,
erhältlich
von C.P. Hall Company als Monoplex S–75.
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Der
Stabilisator kann 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 Gewichtsteile
der erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
ausmachen. Vorzugsweise macht der Stabilisator zwischen 0,5 und
5, wie zwischen 1 und 3, wie zwischen 1,5 und 2 Gewichtsteile der
erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
aus.
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Kommerzielle
Beispiele eines Stabilisators sind FERROTM PLASCHEKTM 775, ein epoxidiertes Sojaöl, und Calciumricinoleat,
erhältlich
von Acme-Hardesty Company.
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Das
erfindungsgemäße Schmiermittel
kann ein oder mehrere von
- 1) einer Fettsäureseife,
z.B. Calciumricinoleat;
- 2) einem Terpolymer mit Acrylat-Comonomer wie Methylmethacrylat/Butylacrylat/Styrol-Terpolymer,
Methylmethacrylat/Butylacrylat/Butylmethacrylat-Terpolymer oder
deren Mischungen;
- 3) n-(2-Hydroxyethyl)-12-hydroxystearamid; und
- 4) Propylenglykolmonoricinoleat
umfassen.
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Das
Schmiermittel kann 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 Gewichtsteile
der erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
ausmachen. Vorzugsweise macht das Schmiermittel zwischen 0,5 und
5, wie zwischen 1 und 3, wie zwischen 1,5 und 2 Gewichtsteile der
erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
aus.
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Ein
kommerzielles Beispiel eines Schmiermittels ist ELF ATOCHEMTM METABLENTM L1000,
ein Acrylschmiermittel.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass eine Fettsäureseife, z.B. Calciumricinoleat,
sowohl als Stabilisator als auch als Schmiermittel fungieren kann.
In dieser Ausführungsform
kann die Fettsäureseife
0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
ausmachen. Vorzugsweise macht die Fettsäureseife zwischen 0,5 und 5
wie zwischen 1 und 3, wie zwischen 1,5 und 2 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
aus.
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Gegebenenfalls
können
andere costabilisierende Schmiermittel der Zusammensetzung beigefügt werden,
wie HENKELTM LOXIOLTM VPG1732,
ein hochmolekularer komplexer Ester, und CASCHEMTM CASTOWAXTM NF, ein hydriertes Rizinusöl.
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Der
erfindungsgemäße hydrophile
Ton kann einen oder mehrere Tone der Smektitgruppe umfassen, einschließlich einem
oder mehreren von
- 1) dioctaedrischen Tonen
wie Montmorillonit, Beidellit und Nontronit und
- 2) trioctaedrischen Tonen wie Saponit, Hektorit und Saukonit;
und
insbesondere Oxoniumionen-modifizierte Formen dieser Tone.
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Der
hydrophile Ton kann 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10
Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Vinylidechloridzusammensetzung
ausmachen. Vorzugsweise macht der hydrophile Ton zwischen 0,5 und
8, wie zwischen 1 und 5, wie zwischen 1,5 und 4 Gewichtsteile der
erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
aus.
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Kommerzielle
Beispiele von hydrophilen Tonen sind CLOISITTM 20A
und CLOISITETM 15A, die Oxoniumionen-modifizierte
Montmorillonit-Tone von Southern Clay Products sind, und NANOMERTM I.31PS, das ein Oxoniumionen-modifizierter
Montmorillonit-Ton von Nanocor ist.
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Gegebenenfalls
können
die erfindungsgemäße Zusammensetzung
und Folie ein Säure(Salzsäure)abfangmittel
enthalten. Wenn vorhanden, kann das Säureabfangmittel zwischen 0,1
und 4, bevorzugt zwischen 0,5 und 2 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Vinylidenchloridzusammensetzung
ausmachen.
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Ein
kommerzielles Beispiel eines Säureabfangmittels
ist MITSUITM DHT4A, ein Magnesiumaluminiumhydroxycarbonat
der Formel Mg4,5Al2(OH)13CO3·3,5H2O.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
bietet den Vorteil einer größeren O2-Barriere bezogen auf die Menge an vorhandenem
PVDC, so dass die Menge an PVDC reduziert werden kann, um einen
zuvor bestehenden Grad an O2-Barriere zu
erreichen und/oder der Grad an O2-Barriere
bei einer gegebenen Menge an PVDC gesteigert werden kann.
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Die
Bestimmung der thermischen Gesamtstabilität von PVDC-Mischungen kann durchgeführt werden, indem
die Mischung zwischen einem Paar von geheizten Walzen oder in einer
geheizten Mischkammer bearbeitet wird. Die Zeit, die benötigt wird,
um ein merklich geschwärztes
Polymer durch Scher-Zersetzung und temperaturinduzierte Zersetzung
zu erhalten, ist ein Maß für die Effektivität der Prozesshilfe/HCl-Abfänger-Kombination
im Hinblick auf die Wärmestabilität des PVDC.
Kommerziell akzeptable Vinylidenchlorid-Copolymer-Mischungen zeigen
thermische Stabilitätszeiten
von etwa 10 Minuten in einer Mischvorrichtung wie einem bei etwa
168°C (335°F) und 63
UpM betriebenen BrabenderTM-Mixer.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
kann nach einer beliebigen Anzahl von dem Durchschnittsfachmann
bekannten Verfahren extrudiert und verarbeitet werden, um eine Folie
oder eine Schicht einer Mehrschichtfolie zu bilden, z.B. nach den
in den US-Patenten 3,741,253 (Brax et al.), 4,278,738 (Brax et al.)
und 4,284,458 (Schirmer) offenbarten Verfahren. Somit kann ein beliebiges
geeignetes Verfahren zur Herstellung einer Folie, die eine Sauerstoff-Barriereschicht
besitzt, benutzt werden, um eine erfindungsgemäße Folie herzustellen, solange
das Verfahren eine oben beschriebene PVDC-Zusammensetzung verwendet.
Geeignete Verfahren umfassen schlauchförmige Gießcoextrusion, wie die in US-Patent
4,551,380 [Schoenberg] gezeigte, worauf hiermit in vollem Umfang
Bezug genommen wird; schlauchförmige
oder flache Gießextrusion
oder Blasenextrusion (für
Einschichtfolien) oder Coextrusion (für Mehrschichtfolien) nach der
Fachwelt wohlbekannten Techniken. Mehrschichtfolien können durch
Coextrusion, Extrusionsbeschichtung, Extrusionslaminierung, Korona-Verbindung
oder konventionelle Laminierung aller Folienschichten hergestellt
werden. Ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtfolie, die
eine PVDC-Schicht enthält,
ist in US-Patent Nr. 4,112,181, erteilt am 5. September 1978 an
Baird Jr. et al., auf das hiermit in vollem Umfang Bezug genommen
wird, offenbart. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Coextrusion
einer schlauchförmigen
Folie, wobei die Wände
des Schlauchs mindestens 3 Schichten besitzen, deren zentrale Schicht
eine PVDC-Schicht ist. Die schlauchförmige Folie wird anschließend nach
der Technik der gefangenen Blase biaxial orientiert. Die Dreischichtfolie kann
durch Elektronenstrahl-Bestrahlung vernetzt werden.
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Ein
zufriedenstellendes Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen
Saran-Folie ist in US-Patent Nr. 3,741,253, erteilt am 26. Juni
1973 an Brax et al., auf das hiermit in vollem Umfang Bezug genommen
wird, offenbart, welches eine mehrschichtige biaxial orientierte
Folie offenbart, die eine PVDC-Barriereschicht besitzt. Diese Folie
wird durch einen Extrusionsbeschichtungsprozess hergestellt, bei
dem eine Substratschicht oder -schichten eines Polymers wie Polyethylen
oder Ethylenvinylacetat-Copolymer in Form eines Schlauchs extrudiert,
durch Bestrahlung vernetzt und aufgeblasen wird. Eine Schicht aus
PVDC wird auf den aufgeblasenen Schlauch extrusionsbeschichtet und
eine weitere Schicht oder Schichten von Polymer werden gleichzeitig
oder nacheinander auf das PVDC extrusionsbeschichtet. Nach dem Abkühlen wird
diese mehrschichtige schlauchförmige
Struktur flachgelegt und aufgerollt. Anschließend wird der Schlauch aufgeblasen
und bis auf seine Orientierungstemperatur erwärmt, wodurch die Folie biaxial
orientiert wird. Die Blase wird rasch abgekühlt, um die Orientierung zu
fixieren. Dieser Prozess liefert eine wärmeschrumpfbare Barrierefolie
mit niedriger Sauerstoffdurchlässigkeit.
Weiterhin werden die Vorteile einer vernetzten Folie geliefert,
ohne die PVDC-Schicht einer Bestrahlung auszusetzen, welche zum
Abbau von Saran tendiert. Die Barriereschicht im Beispiel des Patents
an Brax et al. ist ein weichgemachtes Copolymer aus Vinylidenchlorid
und Vinylchlorid.
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Die
erfindungsgemäße Folie
kann vernetzt oder nicht-vernetzt,
orientiert oder nicht-orientiert, wärmeschrumpfbar oder nicht-wärmeschrumpfbar
sein. Wenn die Folie wärmeschrumpfbar
ist, hat sie eine gesamte freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) zwischen
10 und 100%. Die ganze oder ein Teil der erfindungsgemäßen Folie
kann bestrahlt werden, um Vernetzung zu induzieren. Im Bestrahlungsprozess
wird die Folie einer energetischen Bestrahlungsbehandlung unterworfen,
wie Korona-Entladungs-, Plasma-, Flammen-, Ultraviolettstrahlungs-,
Röntgenstrahlungs-, γ-Strahlungs-, β-Strahlungs-
und Hochenergieelektronen-Behandlung, die Vernetzung zwischen Molekülen des
bestrahlten Materials induziert. Die angemessene Dosis kann durch
dem Fachmann bekannte Standarddosimetrieverfahren bestimmt werden,
und die genaue zu benutzende Menge an Strahlung ist natürlich abhängig von
der einzelnen Folienstruktur und ihrer Endanwendung. Die Folie kann auf
einem Niveau von 0,5 bis 15 Megarads (MR), wie 1 bis 12 MR, bestrahlt
werden. Weitere Details zur Bestrahlung polymerer Folien können z.B.
in US-Patenten Nrn. 4,064,296 (Bornstein et al.), 4,120,716 (Bonet) und
4,879,430 (Hoffman) gefunden werden.
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Die
folgenden weiteren Beispiele erfindungsgemäßer Folie werden durch schlauchförmige Coextrusion
und durch Extrusionsbeschichtung hergestellt. In letzterem Fall
wird ein Substrat extrudiert oder coextrudiert, gegebenenfalls bestrahlt
und dann gegebenenfalls streckorientiert; und danach wird eine Schicht
einer Mischung von PVDC wie hierin offenbart, gegebenenfalls mit
mindestens einer weiteren Schicht, auf das Substrat extrusionsbeschichtet.
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Die
polymeren Komponenten, die zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Folie
verwendet werden, können
auch geeignete Mengen anderer Zusätze, die üblicherweise zu solchen Zusammensetzungen
hinzugefügt
oder mit ihnen vermischt werden, enthalten. Diese umfassen Gleitmittel,
Antioxidantien, Füllstoffe,
Farbstoffe, Pigmente, Strahlungsstabilisatoren, antistatische Mittel,
Elastomere und andere dem Fachmann für Verpackungsfolien bekannte
Zusätze.
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Beispiel 14
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Eine
Vierschichtfolie wird nach einem Heißblasverfahren als ein ringförmiger Schlauch
coextrudiert, wobei die Folie folgenden Aufbau hat:
EVA1/EVA2/PVDC/EVA2,
wobei:
- EVA1
- = EVA mit 3,3 Gew.-%
Vinylacetat-Anteil, erhältlich
von Huntsman als PE1335TM.
- PVDC
- = Vinylidenchlorid/Methylacrylat-Copolymer
erhältlich
von Solvay als SOLVAYTM LV897, mit einem Methylacrylat-Anteil zwischen 4,0
und 6,0 Gew.-%.
- EVA2
- = EVA mit 28 Gew.-%
Vinylacetat-Anteil, erhältlich
von DuPont als ELVAXTM 3182-2.
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Nach
Extrusion wird das schlauchförmige
Coextrudat auf sich selbst zusammengefaltet, um eine flachgelegte
Folie zu bilden, die folgenden Aufbau hat:
EVA1/EVA2/PVDC/EVA3//EVA2/PVDC/EVA2/EVA1
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Eine
bevorzugte Dicke für
jede PVDC-Schicht ist 18,75 μm
(0,75 mils).
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Diese "Verdoppelung" des Folienaufbaus
verdoppelt die Gesamtdicke der PVDC-Barriereschicht (zu z.B. 37,5 μm [1,5 mils]),
wodurch sowohl die OTR- als auch die MVTR-Werte der fertigen Folie
verbessert (gesenkt) und den pharmazeutischen Produkten, die in
aus erfindungsgemäßen Folien
hergestellten Packungen enthalten sind, zusätzlicher Schutz gewährt wird.
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Beispiel 15
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Eine
Vierschichtfolie wie die aus Beispiel 14 wird nach einem Gießcoextrusionsverfahren
hergestellt, bei dem aber die äußere EVA1-Schicht durch ein LLDPE ersetzt wird. Diese
Folie hat somit den Aufbau:
LLDPE/EVA2/PVDC/EVA2
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Zwei
kommerzielle jeweils für
Beispiel 15 brauchbare LLDPE-Harze sind DOWLEX 2045.03 und DOWLEX
2045.04, jeweils erhältlich
von Dow. Jedes davon ist ein Ethylen/Octen-1-Copolymer mit 6,5 Gew.-% Octen-Anteil
und einer Dichte von 0,920 g/cm3.
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Die
Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige
Gesamtzahl an Schichten und eine beliebige gewünschte Gesamtdicke besitzen,
solange die Folie die gewünschten
Eigenschaften für
das spezielle Verpackungsverfahren, in welchem die Folie verwendet
wird, besitzt.
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Die
Folienschicht, die PVDC umfasst, kann bis zu einem Dosis-Niveau
von 15 MR ohne signifikanten Veränderung
(Abbau) der Folie bestrahlt werden. Allerdings werden chlorierte
Verbindungen gebildet, die möglicherweise
nicht von der FDA akzeptiert werden.
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Wie
dem Fachmann bekannt ist, vermindert der Einsatz eines Polymers,
das von Vinylidenchlorid und Methylacrylat abgeleitete mer-Einheiten
umfasst, den schädlichen
Effekt von Bestrahlung auf das PVDC.
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Die
erfindungsgemäße Folie
kann zur Ausbildung eines Laminats auf ein Substrat laminiert, klebend verklebt,
extrusionsbeschichtet oder extrusionslaminiert werden. Laminierung
kann durch Verbinden von Schichten mit Klebstoffen, Verbinden mit
Hitze und Druck und sogar durch Streichverfahren und Extrusionsbeschichten
bewirkt werden.
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Die
erfindungsgemäße Folie
ist insbesondere brauchbar für
Verpackungsanwendungen, in denen verpackte(s) Produkt(e) vor atmosphärischem
O2 zu schützen sind. Insbesondere ist
erfin dungsgemäße Folie
besonders brauchbar als Blisterpackung für Pharmazeutika, als eine zur
Verwendung als Barrierebeutel geeignete Folie und als eine zur Verwendung
in einem Patchbeutel geeignete Folie.
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Eine
Blisterpackung kann mit der oben offenbarten PVDC-Zusammensetzung und
der daraus hergestellten Folie nach konventionellen Techniken und
in einem konventionellen Verpackungsformat hergestellt werden.