TW201943784A - 包含基礎聚合物、無機乾燥劑材料及添加劑之聚合物組成物 - Google Patents

包含基礎聚合物、無機乾燥劑材料及添加劑之聚合物組成物

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Abstract

本發明關於一種聚合物組成物，包含：一種熱塑性基礎聚合物、一種無機乾燥劑材料，較佳係選自分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、金屬氧化物及其之混合物中、及一種添加劑。
本發明亦關於一種製造該聚合物組成物之方法，以及一種包含該聚合物組成物之製造物件。
此外，本發明關於一種聚醚嵌段醯胺於一聚合物組成物中作為添加劑之用途，該組成物包含一種基礎聚合物及一種無機乾燥劑材料，較佳係選自分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、金屬氧化物及其之混合物中。

Description

包含基礎聚合物、無機乾燥劑材料及添加劑之聚合物組成物
本發明關於一種包含基礎聚合物、無機乾燥劑材料及添加劑之聚合物組成物(所謂的“經挾帶之聚合物”)，一種用以製造此種聚合物組成物之方法，及包括此種聚合物組成物之產品。
許多濕敏產品必須於儘可能不含濕氣之條件中運送及存放。例如，藥物及診斷用測試條於長期暴露至濕氣之後經常損失其某些效能，且較佳於不含濕氣之環境中運送及存放。用以盛裝此種產品之容器可由不滲透濕氣的材料製造，例如廣為人知的熱塑性塑膠，其抵擋外部濕氣進入。然而，濕氣經由擴散通過形成該容器壁之材料、經由存放於該容器中物品(其可能於其之製造時含有濕氣)之組成、或經由重複開與關該容器(其中多個產品單元被盛裝於單一容器中)而進入至此種容器中，為不可避免的。
有許多種會暴露產品至濕氣之情形。若為藥物容器或包括多個診斷用測試條之容器時，使用者為了獲得剛好一劑量，經常重複打開該塑料容器，因而暴露其餘劑量至不利的帶有空氣之濕氣。因此，此種容器較佳包括工具，用以使進入該容器之任何濕氣在影響內部之濕敏產品之前先被吸收。
為了吸收過量之濕氣及保護所盛裝之產品，乾燥劑材料已被導入至容器內部。這些乾燥劑通常呈粉末或顆粒形式，且因此必須被以某種方式盛裝以防止汙染產品。導入乾燥劑至此種容器之先前嘗試已包括使用由透氣材料形成之小袋及小包、多孔塑料罐、乾燥劑錠及有乾燥劑在內部之透氣塑料匣。然而，這些容器會有問題，因為任何斷裂會無節制地釋出乾燥劑至容器中。亦且，這些乾燥劑容器可釋出一些量之來自於該乾燥劑裝填物之粉塵，及負面地影響該須被保護以遠離濕氣之產品。其他解決方法包括在該容器內製造一不同的隔室，以盛裝該乾燥劑(例如，對於管子，乾燥劑為於裝填有乾燥劑之塞子中，或在管子內之側隔室中)，但此種隔室通常限制濕氣對乾燥劑之接觸，及降低吸收速率。亦有該側隔室會損壞之始終存在的危險，此亦將釋出乾燥劑至主容器中。
因此，有需要一種方法，用以將吸收劑導入至塑料容器或其他製造物件中，同時防止該吸收劑被釋出及可能地接觸該濕敏產品。一用以達成此目標之方法為將該吸收劑直接挾帶入至一塑料結構中，以使該乾燥劑無法被釋出。
EP 0454967揭示一容器，其盛裝以散裝形式存放之產品例如丸、錠或膠囊，尤其是發泡錠。其由一容器主體構成，以一蓋子封閉。該容器主體於其之內部覆蓋有一層乾燥劑材料。該乾燥劑層由以下方法製成：於塑料材料例如聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、或聚丙烯(PP)中，混合呈顆粒形式之乾燥劑，其方式為該乾燥劑顆粒為與塑料黏合但不完全被塑料覆蓋，使得其之活性表面之一實質部分面對容器之內部空間。然而，在此種乾燥劑材料表面上，處於自由可使用狀態的活性物質之量本就有限制，且於此種結構中固有的難題為一旦吸收劑被挾帶入塑料內，濕氣吸附速度即被降低。
被廣知的是，當乾燥劑聚合物之材料組成物中乾燥劑之百分比被提高時，可達到較高之濕氣吸收能力。但是，當該乾燥劑被以無機粉末形式併入該材料組成物中時，該載體聚合物之機械性質被大幅更改。提高量之無機乾燥劑填料通常提高該材料組成物之剛性，但降低撓度。因此，包括高量無機乾燥劑填料之材料組成物通常顯示出降低之斷裂伸長度。因此，製自該材料組成物之乾燥劑部件可能遭受到脆性，且一些材料組成物對於其中有機械應力或強制變形施加至由乾燥劑組成物製成之乾燥劑部件的應用而言，可能為不適宜的。
在此種情況下，有需要提供改進之吸收劑聚合物組成物，其適於被使用於用以存放醫療及/或醫藥產品(其對濕氣及/或其他氣體物質，例如氧或揮發性有機化合物敏感)的容器中。尤其，有需要提供改進之材料組成物，其為易於加工、可被經濟地製造、避免乾燥劑漏出的問題、及能使進入該容器(包括在開/關該容器之循環期間)之濕氣及/或氣體物質被快速吸收。
用以達到適宜之材料組成物之一方法為基於適當選擇該基礎聚合物，以加強濕氣進入經挾帶之聚合物中。在此種情況下典型之聚合物為聚烯烴，如PP及PE。然而，其顯示出對於濕氣之低滲透性，及因此緩慢吸收濕氣至該吸收劑材料中。一種替代方案為使用PS作為基礎聚合物。以PS為基礎之經挾帶之聚合物顯示出良好之濕氣進入。然而，具有用以有效移除及貯存濕氣所需之一般量(高於50重量%之範圍)吸收材料之以PS為基礎之經挾帶之聚合物，顯示出降低之機械安定性，例如斷裂伸長度。因此，該製自此種以PS為基礎之材料組成物之乾燥劑部件遭受到脆性，且對於其中在製造、貯存或使用期間，有機械應力或強制變形施加至由挾帶乾燥劑之聚合物組成物製成之乾燥劑部件的應用而言，為不適宜的。
另一方法為使用添加劑，例如聚乙二醇(PEG)或聚氧化乙烯(PEO)，用以使濕氣、氧氣或其他物質能夠進入或通過挾帶有活性劑(例如吸收性或釋出性材料)之聚合物，或對其加強或支持，如敘述於例如US 5911937者。此種添加劑可經由聚合物套管、嵌入物、或由該聚合物本身形成之包裝物，被併入至包裝品中。經由使用PEG作為添加劑，經挾帶之聚合物之濕氣吸收速度可被加強，然而代價是機械安定性被降低。再者，水溶性添加劑，如PEG，當與濕氣接觸時傾向於被由該經挾帶之聚合物組成物溶濾出，此為亦不理想的。
此種經挾帶之聚合物可例如被用於醫藥、營養製劑、醫療裝置、食品、電子產品及煙草製品之包裝。於這些類型之應用中，該經挾帶之聚合物，及因而一些被併入其中之添加劑，將接觸該經包裝材料。結果是，使用不移動至經包裝產品中之添加劑為理想的，以避免添加劑與消費者接觸、或避免可能被消費者吃到。此種添加劑可例如為水不溶性聚合物，以使與產品中之濕氣接觸不會導致該添加劑被提取出。作為此難題之一解決方法，WO 2014/152539建議於另包含吸收性材料之以聚丙烯為基礎之聚合物組成物中，使用一種環氧丙烷聚合產物-一丁基醚或一種環氧丙烷聚合產物作為添加劑。
除了以上所討論經挾帶之聚合物之必要條件(亦即，對吸收材料之高負載量、快速濕氣吸收性、機械安定性及可撓性、添加劑之最小釋出)之外，亦有需要在加工期間，通常在射出模製期間，使該經挾帶之聚合物之性能最佳化。EP 1970188敘述一方法，用以獲得具有濕氣吸附性質之經射出模製之組件。有利地，該濕氣吸附性組件可被以單次方法獲得，以避免在挾帶乾燥劑之聚合物之預製混合物之製粒及貯存期間，經挾帶之聚合物吸收濕氣。該混料機類型之射出模製機包含一擠壓機，用以連續製造裝填有乾燥劑之聚合物之熔體；至少一射出裝置，以一第一導管與該擠壓機經液體連接以盛裝熔體，且包括一射出注塞，其可移動至前面位置以射出熔體入一射出模，及可移動至後面位置以將熔體導入該射出裝置。
該方法之複雜本質，亦即將乾燥劑混合入一聚合物之連續方法與相繼的射出模製該乾燥劑聚合物組成物之方法連接，需要密封的加工窗、及對構成該挾帶乾燥劑之聚合物之配方性質之高要求必要條件組。例如，在該材料組成物的熔融溫度與固化溫度間之差值須被保持為最小，以使得能保持可行的循環時間。US 8006368敘述使用一上述類型之模內混料機，用以形成乾燥劑嵌入物，包含40%至85%之乾燥劑材料，較佳為分子篩，其與約60%至約15%之塑料材料，較佳聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯，摻合。
因此有需要克服該些先前技術聚合物組成物之缺點，尤其當考慮加工性、機械性質(例如斷裂伸長度)、乾燥劑性能(例如濕氣之吸附能力及速度)、添加劑或其他組分當與濕氣接觸時不釋出、及製造成本時，需要有能提供改進之性能平衡之聚合物組成物。
這些及其他目標被本發明之標的解決。
第一方面，本發明關於一種如被定義於獨立申請項第1項中之聚合物組成物。本發明該第一方面之實施體系被定義於依附申請項第2至8項中。
第二方面，本發明關於一種包含本發明該第一方面之組成物之製造物件，如被定義於獨立申請項第9項中者。本發明該第二方面之實施體系被定義於依附申請項第10項中。
第三方面，本發明關於一種醫療或醫藥包裝物，包含本發明該第一方面之組成物、或本發明該第二方面之製造物件，如被定義於獨立申請項第11項中者。
第四方面，本發明關於一種製造本發明該第一方面之聚合物組成物之方法，如被定義於獨立申請項第12項中者。
第五方面，本發明關於在包含熱塑性基礎聚合物及無機乾燥劑材料之聚合物組成物(依照本發明該第一方面之聚合物組成物)中使用聚醚嵌段醯胺作為添加劑之用途，該無機乾燥劑材料作用於濕氣、或與濕氣相互作用或反應，及因而吸收濕氣，如被定義於獨立申請項第13項中者。本發明該第五方面之實施體系被定義於依附申請項第14項中。
本發明及本發明之詳細實施體系於此處揭示，但須了解所揭示之實施體系只為本發明之例示，其可被以多種形式體現。圖式不一定按比例示出；一些特徵可能被誇大以顯示出特別組件之細節。因此，此處所揭示之特定結構及功能細節不應被解釋為作為限制，而是只作為申請專利範圍之基礎，及作為代表性基礎以教示熟習此技術之人士多方面地使用本發明。
本發明之活性聚合物組成物包含熱塑性基礎聚合物、無機乾燥劑材料(較佳係選自分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、金屬氧化物及其之混合物中)、及添加劑。該添加劑為聚醚嵌段醯胺。該無機乾燥劑材料以50重量%或更高之量存在。通常，該無機乾燥劑材料吸收、吸附、或釋出濕氣。
除非有另外敘述，否則重量%-數字提供該組分對該組成物總重量之重量%。
該基礎聚合物之主要作用為提供結構及對該聚合物組成物加工之簡易性。典型之熱塑性基礎聚合物包括聚烯烴、聚異戊二烯、熱塑性纖維素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯酸酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、聚酯、聚酸酐、聚碸、聚丙烯酸酯、熱塑性聚胺酯(TPU)、聚縮醛(POM)、聚乳酸(PLA)、或其混合物。
較佳，該基礎聚合物為聚烯烴。典型之聚烯烴基礎聚合物包括聚烯烴，例如單烯烴與二烯烴之均聚物及共聚物，例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)(其可被任意交聯，例如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線形低密度聚乙烯(LLDPE)、或分枝低密度聚乙烯(BLDPE))。聚丙烯為尤其適用於本發明之組成物。適宜之聚丙烯等級為例如，可由Total獲得之PPM H250、可由Basell獲得之Purell HP570R、可由Sabic獲得之PP 515A、可由INEOS獲得之PP ELTEX 100MG25。
結果是適宜之熱塑性基礎聚合物為聚烯烴，其當被依照ISO 1133(2.16公斤-230℃)試驗時具有較佳15克/10分鐘或更高，更佳20克/10分鐘或更高之熔體流動速率(MFR)。
通常，該基礎聚合物為以1至49重量%之量存在於本發明之組成物中。
一般而言，該基礎聚合物具有之濕氣蒸氣傳輸速率(MVTR)，亦已知為水蒸氣傳輸速率(WVTR)，其為水蒸氣通過一物質之測量值，為實質上或至少比該聚合物組成物之添加劑之MVTR低。MVTR可依照工業標準ASTM E96(“材料之水蒸氣傳輸之標準試驗方法”)測量。
本發明之聚合物組成物中之添加劑為聚醚嵌段醯胺。聚醚嵌段醯胺或PEBA為熱塑性彈性體(TPE)。PEBA之典型實例為已知之商品，具有商標PEBAX® (Arkema)、VESTAMID® E(Evonik Industries)及Irgastat® (BASF)。其為嵌段共聚物，由羧酸聚醯胺(PA6、PA11、PA12)與醇終止聚醚(聚氧化四亞甲-其通常導致所謂之疏水性PEBA，或聚氧化乙烯-其通常導致所謂之親水性PEBA)之聚縮合獲得。該PEBA之一般化學結構為：
HO-(CO-PA-CO-O-PE-O)n -H
其中PA代表聚醯胺部分且PE代表聚醚部分。
PEBA為一高性能熱塑性彈性體。其除了别的以外已被敘述作為亦包含澱粉及熱塑性聚合物之防水透氣膜之組分(例如US 2012/0219781)，及於亦包含變構澱粉之組成物中作為用以形成具有尺寸安定性之物件的材料(例如EP 0408501)。
PEBA通常被使用以取代一般彈性體(熱塑性聚胺酯、聚酯彈性體、及聚矽氧)，因為以下特徵：在TPE之間之較低密度，較好的機械及動力性質(可撓性、耐衝擊性、能量反彈、抗疲勞性)及於低溫(低於-40℃)保持這些性質，及對廣範圍化學品之良好抗性。
通常，該添加劑為親水性或疏水性聚醚嵌段醯胺或其之混合物。已被證實適用於以本發明之目的之例示性PEBA等級為PEBAX® MV1074 SA01 MED(親水性PEBA)及PEBAX® 4033(疏水性PEBA)，二者皆可購自Arkema。
通常，該PEBA添加劑以1-49重量%之量，較佳以1重量%至15重量%之量(包括1與15重量%)，存在於本發明之組成物中。
該添加劑較佳為符合USP第VI類及/或ISO10993標準之相關部分之聚合物。
本發明之再一方面為，該聚醚嵌段醯胺(PEBA)於包含基礎聚合物及無機乾燥劑材料(較佳係選自分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、金屬氧化物及其之混合物中)之聚合物組成物中作為添加劑之用途。尤其，該無機乾燥劑材料以50重量%或更高之量存在。通常為了此種用途，該聚醚嵌段醯胺為親水性或疏水性聚醚嵌段醯胺或其之混合物。該基礎聚合物、無機乾燥劑材料及PEBA之細節已於以上討論而將不在此處重複。
該依照本發明之用途已被證實為有利的，係將PEBA等級PEBAX® MV1074 SA01 MED(親水性PEBA)及PEBAX® 4033(疏水性PEBA)，二者皆可購自Arkema，及PEBA Irgastat® P16或PEBA Irgastat® P20，二者皆可購自BASF，被依照以上討論之品質及量用於本發明之聚合物組成物中。
一般而言，該添加劑具有之濕氣蒸氣傳輸速率(MVTR)，亦已知為水蒸氣傳輸速率(WVTR)，其為水蒸氣通過一物質之測量值，為實質上或至少比該聚合物組成物之基礎聚合物之MVTR高。MVTR可被依照工業標準ASTM E96(“材料之水蒸氣傳輸之標準試驗方法”)測量。
關於此種基礎聚合物與添加劑水蒸氣傳輸速率之比較，於一實施體系中，添加劑之水蒸氣傳輸速率為基礎聚合物之至少50倍。於另一實施體系中，添加劑之水蒸氣傳輸速率為基礎聚合物之至少100倍。於再另一實施體系中，當依照ASTM E-96之乾燥劑方法於38℃及90%相對濕度(RH)測量時，添加劑之水蒸氣傳輸速率為基礎聚合物之至少200倍。例如，當比較聚丙烯基礎聚合物與疏水性PEBA時，該PEBA添加劑之水蒸氣傳輸速率比該基礎聚合物高120倍以上；而當為親水性PEBA時此倍數為高於400。
一般而言，該添加劑具有高於1000克/平方公尺/天之水蒸氣傳輸速率(依照ASTM E-96之乾燥劑方法於38℃，90%RH測量(對於厚度為25µm之薄膜))。於另一實施體系中，該添加劑具有高於4000克/平方公尺/天之水蒸氣傳輸速率。
本發明之聚合物組成物中之無機乾燥劑材料作用於濕氣、或與濕氣相互作用或反應。其因而分別由環境吸附、吸收濕氣或釋出濕氣至環境。通常，該無機乾燥劑材料與該聚合物組成物中之該基礎聚合物及/或添加劑不互溶。
通常，當該無機乾燥劑材料被與該基礎聚合物及該添加劑混合及加熱時將不熔融，亦即，具有比該基礎聚合物或該添加劑之熔點高之熔點。本文中所使用的用語“熔點”被定義為材料之一級轉移點，由熟習此技術之人士慣用之微差掃描熱量法(DSC)測定。
該無機乾燥劑材料可為顆粒之形式。
適宜之無機乾燥劑材料為能夠由其周圍氣體吸收、吸附或釋出濕氣至其周圍氣體之材料。此種材料為例如矽膠、分子篩或沸石、金屬氧化物例如氧化鈣、易潮解性鹽類例如氯化鈣、碳酸鉀或氫氧化鈉、預水合矽膠、乾燥劑黏土、水合物鹽類、及其之混合物。
本文中所使用的用語“無機乾燥劑”關於能夠由周圍氣體釋出、吸收、吸附濕氣，或經由任何其他機制，例如化學反應，而移除濕氣之任何無機材料。無機乾燥劑之非限制性實例包括矽膠(包括預水合矽膠)、沸石(亦稱為分子篩)、乾燥劑黏土、例如膨土及蒙脫石、活性碳、金屬化合物，尤其是氧化物、氯化物、硫酸鹽、及具有由周圍氣體吸收水及/或與水反應之性質的其他物。例示性之金屬鹽類為鹼金屬鹽類及鹼土金屬鹽類或氧化物，例如Na2 SO4 、MgSO4 、CaSO4 、CaCl2 、MgO、CaO及BaO。
適用於吸收水之沸石的實例為名為“Linde Type A”(LTA)(“沸石A”)之材料，例如沸石MS 3A、沸石MS 4A及沸石MS 5A。沸石之一詳細彙編被列於EP0881193B1中及於“Atlas of Zeolite Framework Types”中，其係由代表國際沸石協會之結構委員會所出版(Ch. Baerlocher, W. M. Meier, D.H. Olson, eds., Elsevier 2001)。
於較佳之實施體系中，該無機乾燥劑係選自矽膠、沸石、鹼土金屬氧化物例如MgO、CaO及BaO、及其之任何組合中。特佳之無機乾燥劑包含沸石MS 4A。
可用於本發明之無機乾燥劑之特定實例係選自分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、及其之混合物中。已被證實適用於本發明目的之例示性之乾燥劑等級為Siliporite® NK10AP，其為一種可由Ceca獲得之分子篩。
通常，該無機乾燥劑材料以60重量%或更高之量存在於本發明之聚合物組成物中。較佳，該無機乾燥劑材料以85重量%或更低之量存在於本發明之聚合物組成物中。因此可用之範圍為60重量%至85重量%(包括範圍之上限與下限值)。
聚合物組成物之一較佳實施體系之特徵為該聚烯烴基礎聚合物以1-49重量%之量存在，該無機乾燥劑材料以50-85重量%之量存在，及該添加劑以1-49重量%之量存在。
本發明之組成物可進一步包含此技術領域中已知之額外組分，例如塑化劑、安定劑、潤滑劑、及著色劑、及其之混合物，被混合於該組成物中。著色劑可作為著色劑母料被添加，例如可購自PolyOne之白色母料CM PPN BLANC 551 A。於另一實施體系中，TiO2 顏料被預先混合入PEBA基質中。
本發明之方法為用以製造如申請專利範圍第1-8項中任一項所定義之本發明聚合物組成物之方法。該方法包含如以下敘述之選擇方案。被使用於敘述本發明之該些用語，例如基礎聚合物、添加劑及無機乾燥劑材料，具有與如上述關於依照本發明之聚合物組成物及用途者相同之意義：
在第一種選擇方案中，該基礎聚合物被加熱到高於其熔點之溫度，以製造一熔融態。該無機乾燥劑材料及該添加劑被摻合入該熔融基礎聚合物中至均勻，以製造一呈熔融態之聚合物組成物。
在第二種選擇方案中，該無機乾燥劑材料、基礎聚合物、及添加劑於低於彼等之熔點的溫度下被摻合至均勻。該無機乾燥劑材料、基礎聚合物、及添加劑摻合物被加熱到高於該基礎聚合物及添加劑中一或多個之熔點的溫度，以製造一呈熔融態之聚合物組成物。
在第三種選擇方案中，該基礎聚合物被加熱到高於其熔點之溫度，以製造一熔融態。該添加劑被摻合入該基礎聚合物中，及該無機乾燥劑材料被摻合入該基礎聚合物與添加劑之摻合物中，以形成一呈熔融態之聚合物組成物。
在第四種選擇方案中，該添加劑及基礎聚合物於低於彼等之熔點的溫度下被摻合。該無機乾燥劑材料被摻合入該基礎聚合物與添加劑之摻合物中至均勻。該添加劑、基礎聚合物及無機乾燥劑材料之摻合物被加熱到高於該添加劑或基礎聚合物中至少一者之熔點的溫度，以製造一呈熔融態之聚合物組成物。
在第五種選擇方案中，該基礎聚合物及該添加劑可被先混合及造粒。此第一混合物被再熔融及被與該無機乾燥劑材料摻合，以製造一呈熔融態之聚合物組成物。
以上五種選擇方案中任一者之熔融聚合物組成物可然後被擠壓及被冷卻以固化，因而：
- 用以形成一種擠壓製造物件，例如薄膜或剖面；或
- 用以形成丸粒或小珠。其中丸粒或小珠被形成，其可於一後續步驟中被例如射出模製、共同射出、擠壓、擠壓吹模、射出吹模成為製造物件；
或者，以上該五種選擇方案中任一者之熔融聚合物組成物可於一種模內混料機之擠壓部分被製備，及然後仍於其之熔融態時，被液體地轉移至該模內混料機之射出模製部分，其中其被導入至模穴中及被冷卻以固化，因而形成一種由該聚合物組成物製成之成形製造物件。
以上該五種選擇方案中任一者之熔融聚合物組成物可被由此技術領域已知之任何混合技術獲得，例如使用雙螺桿混料機或其他共拌合機，例如BUSS捏合機。
本發明之製造物件包含如以上所揭示之聚合物組成物。通常，該製造物件為一種經模製之物件，較佳為一種經射出模製之物件。其他製造方法亦為可能，包括擠壓、擠壓吹模、射出吹模。
於一較佳之實施體系中，該製造物件為經使用模內混料機，例如Krauss-Maffei所製造者，而模製。
於一實施體系中，該製造物件為一種包含本發明之聚合物組成物之嵌入物、乾燥劑匣、節流器。
該製自本發明組成物之製造物件可具有任何形狀。一非詳盡清單包括丸粒、片、膜、以及經射出模製、吹模、擠壓、或吹出擠壓之部件。該製造物件可被使用作為於多層結構中之作用層，例如於多層膜、多層容器、瓶或小瓶中，如將於以下詳述的。
通常，該製造物件係利用本發明之聚合物組成物具有許多應用之事實。一例示性之應用為建造剛性容器，其為適用於盛裝相當少量之產品，例如食品及藥品。於許多情形中，這些類型之產品必須被於受控制之環境(例如，被降低之濕氣及/或氧氣)中運送及存放。於另一實施體系中，該製造物件為嵌入物。本發明之聚合物組成物可被形成為嵌入物，用以被包括在容器內部。嵌入物形式之一實例為任何適宜之形狀之栓，例如碟狀之栓。雖然該栓經由只被放置在容器內會適合其之目的，其亦可被固定至內部位置，以使其在內部空間內不移動。該栓可被形成為碟狀，其被成形及定尺寸以緊貼地壓合至聚合物容器底部之盛裝位置中，或其可被賦予一適合額外功能之形狀。例如，WO2007/135276之乾燥劑栓被成形以適合容器之頸，及控制盛裝在容器內之單一性物品，例如丸或錠，之分布流。
於該製造物件之其他實施體系中，乾燥劑嵌入物可被由本發明之聚合物組成物形成，此乾燥劑嵌入物可被形成為襯墊，其具有之一外部表面實質上符合容器主體之一內部表面。此種用於容器之襯墊為此技術中已被熟知的，例如由EP2207727已知。或者，該乾燥劑嵌入物可被形成，以例如在嵌入物與小瓶主體之間產生一中空空間，例如由EP2634108已知，或嵌入物之形狀可被進一步調整以更佳適用於薄片狀物品，例如WO2009/030616所敘述的。
如同以上敘述之栓，該乾燥劑嵌入物襯墊可被定尺寸以緊貼地壓合至在該容器主體內之位置，在該處其被充分緊貼地抓住以防止不想要之由該位置脫離。一種用以製造此種容器之方法由WO2009/095367已知。
或者，該栓或襯墊起初可被建造及被硬化，及然後於其周圍該容器主體隨後被建造，以使該不包含經挾帶之聚合物組成物之聚合物容器主體之較大收縮特徵導致該容器主體緊緊地收縮配合在該栓或襯墊周圍，因而每一者皆變成不容易彼此脫離。於另一實施體系中，該呈栓或襯墊形式之嵌入物可被與該容器主體同時共同模製，以使每一者彼此整體地連結。於另一實施體系中，一中空空間被提供。
於該製造物件之再另一實施體系中，該本發明之聚合物組成物可被使用以形成一經挾帶之聚合物片，其被與由一不同之聚合物製成之另一片連結。該兩片彼此被有效層壓，使該非由本發明之聚合物組成物製成之片可形成一實質上不透氣的外部層。該些片之層壓板然後可被使用以包裹一物品，其要被存放於經控制之環境中。該兩片可被例如經由熱擠壓連結。此些片為此技術中已被熟知的，例如由US2006/0269708已知。
本發明亦關於一種包含本發明之組成物及/或本發明之製造物件之包裝物。其可例如為一種防潮性包裝物，包含一種由本發明之聚合物組成物製成之經模製物件。該包裝物可為包含一或多個物件之經密封之小袋以例如保存該物件免於濕氣、小瓶(具有嵌入物)、醫藥或醫療包裝物。
本發明亦關於一種醫療或醫藥包裝元件，包含本發明之組成物及/或本發明之製造物件。

實施例
本發明將經由以下之特定實施例被更詳細說明。了解到這些實施例為用以說明而提供，而不意欲用以限制該揭示內容或申請專利範圍。例如，雖然特定相對濕度及溫度數值可被提供，本發明之聚合物組成物亦適用於其他條件。除非有其他限定，否則實施例或說明書之其他處中之所有百分比以重量計。
如將由以下之實施例明顯可知的，本發明之聚合物組成物、用途、方法及製造物件解決以上討論之難題。尤其，本發明提供機械可撓性、可被簡單且經濟地加工之組成物(及相對應方法、用途及物件)，其顯示出高速之濕氣吸收性。令人驚訝地，此可被以相當低量之PEBA添加劑達到。本發明之聚合物組成物甚至可被使用於模內混合單元中，其使得混合及射出模製之單步驟方法能進行。以本發明之聚合物組成物達到之整體功效為高濕氣吸收速度、具有優異的機械安定性及優異的易於加工性。

表 1：受試驗之材料組成物
對於所有聚合物組成物，%-數目提供組分相對於組成物總重量之重量%。組成物C3至C6、及C9至C11為依照本發明之聚合物組成物；組成物C1、C2、C7、及C8為比較性組成物。依照本發明，聚丙烯及聚苯乙烯符合作為該基礎聚合物之條件；分子篩符合作為該無機乾燥劑材料之條件，且聚醚嵌段醯胺及聚乙二醇PEG之作用為作為添加劑，係意欲用以加強濕氣吸收性。

實施例1-濕氣吸收性及模製性能
濕氣吸收性試驗方法
經模製之乾燥劑組件係製自表1之組成物。
組成物1至6被在裝設有多腔射出模之模內混料機(Krauss-Maffei)上以單步驟方法製造及射出模製。
組成物7至11被以兩階段方法製造及射出模製。
․首先，基礎聚合物、添加劑及乾燥劑以重量配料比例導入至Leistritz ZSE 27HP/40D雙螺桿擠出機中，以製造組成物。基礎聚合物被導入至主料斗中，及於180℃之溫度設定點熔融。添加劑及乾燥劑被於該雙螺桿擠出機之一下游處(前三分之一)處以重量配料比例經由側進料器添加至基礎聚合物熔體中。熔體被擠壓成為一股，其在被造粒之前於水浴中冷卻。
․其次，以上經造粒之組成物被導入一射出模製機(Arburg 100T)中，被加熱到高於熔融溫度之溫度，射出模製入一單腔射出模，以形成與用於試驗組成物1至8者相同之經模製乾燥劑組件。
該經模製之乾燥劑組件樣品之幾何形狀為具有封閉底部之圓筒，具有以下尺寸：
․乾燥劑嵌入物表面之總交換表面：65cm²
․材料之總體積：4.0cm3
․樣品之平均厚度：1.25毫米
這些經模製之乾燥劑組件被於圓柱形小瓶主體中組裝，為了用以盛裝濕敏物品。為了試驗之目的，該小瓶被保持未經密封，例如該小瓶之內表面及乾燥劑組件被暴露至環境濕氣。
․每一小瓶樣品被以一獨特樣品識別編號識別。
․每一樣品被秤重量及記錄彼等之起始重量(於製造操作後之重量；以下標示為w0 )。
․對於試驗之全部持續時間，樣品被存放於一模擬氣候箱中，調節為30℃及65%之相對濕度。
․於不同之時間點，樣品被由模擬氣候箱取出一段短至只用以記錄彼等個別重量所需之時間。於時間t(w(t))時之重量被以相對應之時間戳記錄。樣品被返回至模擬氣候箱中。
․重量被與起始重量比較。重量增加∆w(t)被表示為在時間t(w(t))之重量與起始重量間之差值(w0 )(∆w(t)=w(t)-w0 )，代表樣品所收集之濕氣量，而相對重量增加∆w(t)/w0 被隨著時間記錄(以%表示)。
․射出模製壓力被由裝設於模內混料機上之一壓力感測器(HYDAC ELECTRONIC)獲得，且代表於模內混料機之射出噴嘴中之聚合物熔體壓力。

濕氣吸收性及模製壓力試驗結果
表2總結對表1中識別之組成物C1-C6進行試驗之結果，亦即：
․濕氣吸收速度試驗：達成重量增加8%所需之時間。所記錄之時間越短，聚合物組成物之性能越佳。
․方法條件試驗(模製壓力試驗)：對於每一材料組成物，形成相同乾燥劑組件所需之射出模製壓力被記錄。需要施加之壓力越低，進行模製即越簡單。
以聚丙烯為基礎之挾帶乾燥劑之聚合物C1被使用作為參考標準。雖然其於該方法條件試驗(需要相當低之模製壓力)中顯示出良好之結果，其顯示出慢的濕氣吸附速度。
發現以聚苯乙烯為基礎之組成物C2具有快的濕氣吸收速度，然而不可能提高乾燥劑裝填率至高於60重量%。限制因子為以此種材料組成物裝填模穴所需之模製壓力。一相當低量之分子篩(60重量%-與C1、C3-C6中之65重量%比較)升高所需之模製壓力約30%。組成物C2之流動性質使得由模製設備設定之加工限制幾乎被達到。而且，穴之裝填變成困難，尤其是對於包括薄牆之形狀而言。
再者，如將於以下揭示機械試驗結果之部分中詳述的，此C2材料提供非常低之斷裂伸長度，及因此可能不適用於某應用中，其中需要乾燥劑組件以容許無斷裂之機械變形。
令人驚訝地，發現到添加非常低量之聚醚嵌段醯胺至聚丙烯與乾燥劑之組成物中已導致濕氣吸附速度之實質提高，而無對加工簡易性之負面損害。
包含量為低至1%之PEBA及再包含34%聚丙烯及65%乾燥劑之組成物(C3)，在與包含35%聚丙烯及65%乾燥劑之參考組成物(C1)比較下，吸附8重量%濕氣所需之時間被降為一半。
此令人驚訝的功效甚至在有使用疏水性等級PEBA者觀察到。如於圖1A中示出的，包含量低至3.4%之疏水性PEBA及再包含31%聚丙烯、0.6% TiO2 顏料及65%乾燥劑之組成物(C6)，在與包含35%聚丙烯及65%乾燥劑之參考組成物(C1)比較下，吸附8重量%濕氣所需之時間被降為一半。
組成物編號C1-C6之濕氣吸收性試驗結果亦被於圖1A中示出。由組成物C1-C6製成之試驗樣品吸收之濕氣量，被記錄為在y-軸上之相對重量增加∆w(t)/w0 (單位為%)相對於x-軸上之時間t(單位為天)。
對製自組成物C9至C11之樣品，施加與已敘述對於製自組成物C1至C6之樣品之相同試驗計畫。濕氣吸收性試驗結果於圖1B中示出。
發現到在組成物內提高量之添加劑導致提高之濕氣吸收速度。一般而言，發現到具有15重量%或較低量PEBA之聚合物組成物達到在濕氣吸收速度、加工簡易性與製造成本間之良好平衡。
圖1C為對於使用模內混料機由組成物C5製成之樣品、與使用兩階段方法由組成物C9製成之樣品比較濕氣吸收性，該兩階段方法由分別先製備經造粒組成物C9、及模製C9成為經模製之乾燥劑組件所構成。
雖然彼等之組成相似，製自C5之經模製乾燥劑組件比製自C9之經模製乾燥劑組件有較佳性能。一可能之解釋為被使用以由C5製造樣品之單步驟方法避免在製造及存放經造粒活性聚合物組成物期間，組成物暴露至濕氣。

實施例2-機械性能試驗
由具有組成物編號C1至C8(如被定義於表1中)之聚合物組成物製成之中空環，已被試驗其機械抗性。已由製自該些聚合物組成物(如以上解釋的)之經射出模製圓筒切割出環。
環之尺寸為：
․外徑：22.5 +/-0.3毫米
․寬度：14+/-0.5毫米
․厚度：1.6+/-0.1毫米。
製自不同組成物之環被置於一鋼製V形尺中，該“V”具有一90°之角，且開口之長度為50毫米，如圖2中示出的。
力已被經由一具有16毫米外徑之圓柱形壓縮計、以150毫米/分鐘之恆定壓縮速度，使用一力測定器(Chatillon CS2 225 Series，裝設有一力感測器CLC Series 200 LB 03 87)而施加。
機械性能試驗之原則體系被於圖2中示出，其中
1 意指一箭頭，其代表所施加之機械壓縮力；
2 意指該壓縮計；
3 意指呈中空環形式之受試驗樣品；及
4 意指抓住中空樣品環之V形尺。
對每一受試驗樣本記錄斷裂伸長度。表3提供經總結之結果：對於每一聚合物組成物所試驗10個樣品之平均壓縮衝程(單位為毫米)、標準偏差(SD)及SD/平均值(單位為%)。
於斷裂時之壓縮衝程(相當於斷裂伸長度)被認為施加之力已達到其之最大值時之壓縮衝程。
圖3於三個亞圖3A、3B及3C中示出對每一聚合物組成物一個樣品所記錄之力F(單位為N)相對於壓縮衝程c(單位為毫米)。可看出例如對於圖3A中之組成物C1，於1.9毫米之壓縮衝程c達到最大之力F(對於由組成物C1製成之10個樣品於斷裂時之平均壓縮衝程為1.8毫米)。

可從結果看出，在與參考混合物(C1、C2、C7、C8)比較下，依照本發明之樣品(C3-C5)因有添加PEBA，大幅提高了接受及對抗機械變形之能力。
可由表3及圖3A-C看出，在與比較性樣品(C2、C7、C8)比較下，依照本發明之聚合物組成物(C3-C5)製成之樣品不只顯示出較高平均壓縮衝程，在斷裂點之前可被施加至此樣品之力亦被提高。
此外，可由對於依照本發明之聚合物組成物(C3-C5)所記錄曲線之形狀看出(參考圖3A-C)，彼等之斷裂模式與比較性樣品不同：依照本發明之組成物在與比較性樣品(C1、C2、C7、C8)比較下，顯示出增加之彈性區(寬的平線區)。
如前所述，本發明之詳細實施體系為此處所揭示者；然而，應了解的是所揭示之實施體系只例示本發明可被以多種形式體現。將被了解的是，熟習此技術之人士將了解之許多修改及其他變動，為在本發明所意欲之範疇內，其為如以下之申請專利範圍，而無悖離本發明之揭示、精神及所意欲之範疇。
圖1於三個亞圖1A、1B及1C中示出一些不同之組成物之濕氣吸收性試驗結果，係以相對重量增加∆w(t)/w0 (單位為%)對時間t(單位為天)作圖。
圖2示出對一受試驗樣品(其係由本發明之聚合物組成物射出模製而得)之機械應力試驗之圖示配置。
圖3於三個亞圖3A、3B及3C中示出對於機械性能試驗所記錄之力F(單位為N)對壓縮衝程c(單位為毫米)作圖。

Claims (14)

  1. 一種聚合物組成物，包含： 熱塑性基礎聚合物， 無機乾燥劑材料，及 添加劑， 其特徵在於： 該添加劑為聚醚嵌段醯胺，且 該無機乾燥劑材料以50重量%或更高之量存在。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中 該熱塑性基礎聚合物為聚烯烴聚合物，較佳為聚丙烯聚合物。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中 該無機乾燥劑係選自包含分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、金屬氧化物及其混合物之群組。
  4. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中 該無機乾燥劑係選自包含分子篩、矽膠及其混合物之群組。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之組成物，其中 該添加劑為親水性或疏水性聚醚嵌段醯胺或其混合物。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項之組成物，其中 該無機乾燥劑材料以60重量%或更高之量存在。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之組成物，其中 該基礎聚合物以1-49重量%之量存在， 該無機乾燥劑材料以50-85重量%之量存在，且 該添加劑以1-49重量%之量存在。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項之組成物，其中 該組成物進一步包含選自塑化劑、安定劑、潤滑劑、著色劑、及其混合物的群組之至少一額外組分。
  9. 一種製造物件，包含如申請專利範圍第1至8項中任一項之組成物。
  10. 如申請專利範圍第9項之製造物件，其中 該物件為經模製之物件。
  11. 一種醫療或醫藥包裝物，包含如申請專利範圍第1至8項中任一項之組成物及/或如申請專利範圍第9或10項之製造物件。
  12. 一種用以製造如申請專利範圍第1至8項中任一項之聚合物組成物之方法，該方法包含選自以下中之一者： i) 將該基礎聚合物加熱到高於其熔點之溫度，以製造一熔融態；將該無機乾燥劑材料及該添加劑摻合到該基礎聚合物中至均勻，以製造經挾帶之聚合物混合物； ii) 將該無機乾燥劑材料、基礎聚合物、及添加劑在低於彼等之熔點的溫度下摻合至均勻；將該無機乾燥劑材料、基礎聚合物、及添加劑加熱到高於該基礎聚合物及添加劑中一或多者之熔點的溫度，以製造呈熔融態之經挾帶之聚合物混合物； iii) 將該基礎聚合物加熱到高於其熔點之溫度，以製造一熔融態；將該添加劑摻合到該基礎聚合物中；將該無機乾燥劑材料摻合到該基礎聚合物及該添加劑中，以形成經挾帶之聚合物混合物；及 iv) 將該添加劑及基礎聚合物在低於彼等之熔點的溫度下；將該無機乾燥劑材料摻合到該基礎聚合物及添加劑中至均勻；將該添加劑、基礎聚合物及無機乾燥劑材料加熱到高於該添加劑或基礎聚合物中至少一者之熔點的溫度，以製造呈熔融態之經挾帶之聚合物混合物。
  13. 一種聚醚嵌段醯胺於聚合物組成物中作為添加劑之用途，該組成物包含熱塑性基礎聚合物及選自分子篩、沸石、矽膠、黏土、水合物鹽類、金屬氧化物及其混合物之無機乾燥劑材料，其特徵在於該無機乾燥劑材料以50重量%或更高之量存在。
  14. 如申請專利範圍第13項之用途，其中該聚醚嵌段醯胺為親水性或疏水性聚醚嵌段醯胺或其混合物。
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