一種改性聚丙烯軟瓶材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性聚丙烯軟瓶材料及其制備方法與應(yīng)用。該改性聚丙烯軟瓶材料的制備方法包括：(1)將乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體，與無規(guī)共聚聚丙烯、酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑進(jìn)行混合，之后通過擠出機(jī)水下造粒，得到粒狀的彈性體母粒；(2)將無規(guī)共聚聚丙烯與彈性體母粒進(jìn)行干混即得改性聚丙烯軟瓶材料；步驟(2)所采用的無規(guī)共聚聚丙烯多于步驟(1)采用的無規(guī)共聚聚丙烯。本發(fā)明所得到的改性聚丙烯軟瓶材料具有優(yōu)良的物理性能和與藥液接觸的安全性能，可滿足吹灌封工藝要求制備軟瓶(袋)，所得聚丙烯軟瓶(袋)柔軟、自閉效果好、排空試驗(yàn)合格率達(dá)99％、安全性高，抗沖擊強(qiáng)度高。
【專利說明】一種改性聚丙烯軟瓶材料及其制備方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯軟瓶用材料及其制備方法與應(yīng)用，特別是涉及一種應(yīng)用于 吹灌封（BFS)工藝來制備聚丙烯軟瓶的改性材料及相關(guān)的制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在我國輸液包裝領(lǐng)域，有三種包裝產(chǎn)品，分別是玻璃瓶、塑料瓶和非PVC膜軟 袋（或PVC軟袋），前兩種包裝產(chǎn)品在臨床使用時(shí)，需要插入通氣管路，向溶液中引入空氣， 產(chǎn)生壓力差，此時(shí)輸液處于全開放狀態(tài)，空氣中的微小顆粒及微生物可進(jìn)入玻璃瓶中或塑 料瓶中而污染輸液，給臨床應(yīng)用造成潛在危害。臨床上所使用的PVC軟袋雖然克服了上述 缺陷，但也存在著弱點(diǎn)：PVC軟袋對水、濕氣及空氣的隔絕性差，不易長期保存；對某些藥物 存在一定的吸附性；溶出物較多；所添加的增塑劑鄰苯二甲酸酯是種潛在致癌物。90年代 歐美發(fā)展起來的非PVC軟袋克服了上述輸液包材的缺陷，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：不含增塑劑，無 鄰苯二甲酸酯滲漏的危險(xiǎn)；對熱穩(wěn)定，可在121°c高蒸汽滅菌，不影響透明度；對濕氣透過 性極低，使輸液濃度保持穩(wěn)定，可保證產(chǎn)品的儲存期；惰性極好，不與藥物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并 且對大部分的藥物吸收極低；柔韌性強(qiáng)，可自收縮，藥液在大氣壓力下，可通過封閉的輸液 管路輸液，消除空氣污染及氣泡造成的栓塞的危險(xiǎn)；機(jī)械強(qiáng)度高，不易破裂，易于運(yùn)輸、儲 存。
[0003] 然而，國內(nèi)制造非PVC軟袋使用的高分子材料絕大部分都是進(jìn)口膜材，如美國希 悅爾公司M312C膜材、德國Polycine公司生產(chǎn)的APP114膜材，價(jià)格十分昂貴，生產(chǎn)成本高。 國內(nèi)所生產(chǎn)的材料質(zhì)量還不完全過關(guān)，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)工藝條件要求苛刻，成品漏液率高、 抗沖擊強(qiáng)度低、韌性差、易破碎、焊接性差。
[0004] 傳統(tǒng)的塑料瓶的包裝需經(jīng)制胚、吹塑、安置吊環(huán)等工序，十分繁瑣，包裝輸液瓶在 每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上處理不好，都會造成對藥品的污染。另外，塑料瓶在使用時(shí)，需要排氣，易 造成二次污染。
[0005] 吹灌封（BFS)是一種先進(jìn)的無菌加工技術(shù)，在整個(gè)過程中，塑料容器由聚合物顆 粒成模擠壓而成，然后灌裝、封口都是在一套連續(xù)的工序中完成，與傳統(tǒng)的無菌灌裝相比， 吹灌封由于整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了自動化，在生產(chǎn)過程中不需要多少工人操作，所以是一種先進(jìn) 的無菌灌裝工藝。因此，用配置合理的吹灌封機(jī)器來進(jìn)行無菌灌裝可以達(dá)到很高的無菌度。 BFS技術(shù)對所使用的聚合物顆粒有一定的工藝要求，目前所使用的PE或PP材料經(jīng)常在包材 評審或藥品評審中遇阻，為此開發(fā)出適合BFS工藝的聚丙烯改性材料，使其順利通過包材 評審和藥品評審對藥品包裝領(lǐng)域具有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種符合吹灌封（BFS)工藝要求的改性聚丙烯軟瓶 材料，以制備出具有較高的抗沖擊強(qiáng)度、抗低溫跌落性能、自閉效果好等良好性能的聚丙烯 軟瓶。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種改性聚丙烯軟瓶材料的制備方法，該方法包 括如下步驟：
[0008] (1)將乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體，與無規(guī)共聚聚丙烯、 酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑進(jìn)行混合，之后通過擠出機(jī)水下造粒，得到粒狀的彈性體母 粒；其中，"乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體"與無規(guī)共聚聚丙烯的重 量比為 50-80 :20-50 ;
[0009] (2)將無規(guī)共聚聚丙烯與上述步驟（1)所制備得到的彈性體母粒按照50-90 : 50-10的重量比進(jìn)行干混，即得改性聚丙烯軟瓶材料；
[0010] 步驟（2)所采用的無規(guī)共聚聚丙烯多于步驟（1)采用的無規(guī)共聚聚丙烯。
[0011] 本發(fā)明的改性聚丙烯軟瓶材料的制備方法主要是在制作彈性體母粒時(shí)加入一定 量的無規(guī)共聚聚丙烯，并在制得彈性體母粒后再與部分無規(guī)共聚聚丙烯物理干混混合，從 而制得改性聚丙烯軟瓶材料。其中，在制備彈性體母粒時(shí)，無規(guī)共聚聚丙烯加入量少，而干 混時(shí)無規(guī)共聚聚丙烯的加入量比較大，可以減少聚丙烯在擠出機(jī)中的受熱，減少由于熱降 解帶來的物性損失，可以使所制得的改性聚丙烯軟瓶材料具有合格的物理機(jī)械性能，且生 產(chǎn)效率高，能節(jié)省加工成本。
[0012] 除特別注明外，本發(fā)明中的比例與含量均為重量比例或含量。
[0013] 本發(fā)明的軟瓶（除特別注明外）包括軟瓶、軟袋及其他采用所述改性聚丙烯軟瓶 材料制備得到的容器。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，在所采用的乙丙類丙烯基熱塑性彈性體 中，乙烯的重量百分含量< 20%，丙烯的重量百分含量> 80%，乙丙類丙烯基熱塑性彈性 體的密度為〇. 850-0. 900g/cm3 ;在230°C、2. 16kg的測試條件下，熔體流動速率（MFR)為 2-20g/10min ;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25°C至_30°C。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，所采用的苯乙烯類熱塑性彈性體為苯乙 烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯的重量百分含量< 40%，25°C時(shí)，其在20%甲 苯溶液中的粘度范圍為500-2000MPa · s。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，所采用的無規(guī)共聚聚丙烯為lwt % _7wt % 的乙烯與99wt% -93wt%的丙烯的共聚產(chǎn)物；在23(TC、2. 16kg的測試條件下，其烙體流動 速率為 1. 0-9. 0g/10min ;熔點(diǎn)為 140-150°C ;缺口沖擊強(qiáng)度為 5. 0-13. OKJ/m2。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，所采用的酚類抗氧劑（phenolic antioxidants)選自2, 6-叔丁基-4-甲基苯酚、雙（3, 5-叔丁基-4-輕基苯基）硫醚、四 (β _(3, 5-叔丁基-4-羥基苯基）丙酸）季戊四醇酯，所采用的亞磷酸酯抗氧劑（phosphite antioxidant)選自三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、雙（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四 醇二亞磷酸酯，酚類抗氧劑及亞磷酸酯類抗氧劑的用量分別為步驟（1)中"乙丙類丙烯基 熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體"與無規(guī)共聚聚丙烯的總重量的0. 01% -0. 29%和 0. 01% -0. 29%。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，步驟（1)中，"乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或 苯乙烯類熱塑性彈性體"與無規(guī)共聚聚丙烯總重量為100重量份，乙丙類丙烯基烯熱塑性彈 性體或苯乙烯類熱塑性彈性體為50-80重量份，無規(guī)共聚聚丙烯為20-50重量份。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，步驟（2)中，無規(guī)共聚聚丙烯與彈性體母粒 的總重量為100重量份，無規(guī)共聚聚丙烯為50-90重量份，彈性體母粒為50-10重量份。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，干混是在高速攪拌器中進(jìn)行，攪拌器主軸轉(zhuǎn) 速為400-900轉(zhuǎn)/分鐘。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，步驟（1)的擠出機(jī)造粒為單螺桿或雙螺桿 擠出機(jī)造粒；優(yōu)選為雙螺桿擠出機(jī)造粒。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，步驟（1)的擠出機(jī)造粒過程中，溫度控制為 150-200。。。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種改性聚丙烯軟瓶材料，其是按照上述方法制備得到的。優(yōu) 選地，上述改性聚丙烯軟瓶材料具有如下物理性能：密度為0. 890-0. 910g/cm3 ;在230°C、 2. 16kg的測試條件下，熔體流動速率為1. 0-15g/10min ;熔點(diǎn)為135°C _150°C ;23°C時(shí)的缺 口沖擊強(qiáng)度為20-55KJ/m2。
[0024] 本發(fā)明所提供的改性聚丙烯軟瓶材料符合吹灌封（BFS)工藝的要求。
[0025] 本發(fā)明還提供了上述改性聚丙烯軟瓶材料的應(yīng)用，具體是其在吹灌封工藝制備聚 丙烯軟瓶中的應(yīng)用。本發(fā)明的改性聚丙烯軟瓶材料也可以用于制備聚丙烯軟袋，尤其是采 用吹灌封（BFS)工藝制備聚丙烯軟袋（聚丙烯輸液軟瓶）。
[0026] 本發(fā)明還提供了一種聚丙烯軟瓶，其是利用上述改性聚丙烯軟瓶材料經(jīng)吹灌封工 藝制備得到的。具體地吹灌封工藝可以按照所屬領(lǐng)域的常規(guī)操作進(jìn)行。
[0027] 利用本發(fā)明提供的改性聚丙烯軟瓶材料生產(chǎn)出的聚丙烯軟袋柔軟、自閉效果好， 排空試驗(yàn)合格率達(dá)99%，由于藥液不與空氣接觸，而直接進(jìn)入人體，安全性高。此外，抗沖擊 強(qiáng)度高，抗低溫跌落好，按照YBB00022002標(biāo)準(zhǔn)檢測，裝滿藥液的輸液軟瓶抗跌落及碰撞性 能優(yōu)良，跌落合格率為> 99 %。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為實(shí)施例1提供的改性聚丙烯軟瓶材料的制備方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了更清楚地理解本發(fā)明，現(xiàn)參照下列實(shí)施例及附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例 僅用于解釋而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本實(shí)施例提供了一種改性聚丙烯軟瓶材料的制備方法，該方法包括以下步驟，其 流程如圖1所不：
[0032] (1)將重量百分?jǐn)?shù)為50%乙丙類丙烯基熱塑性彈性體（該乙丙類丙烯基熱塑性 彈性體中，乙烯的重量百分含量5%，丙烯的重量百分含量95%，密度為0.878g/cm 3 ;在 230°C、2. 16kg的測試條件下，熔體流動速率為10g/10min ;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25°C )與重 量百分?jǐn)?shù)為50 %的無規(guī)共聚聚丙烯（該無規(guī)共聚聚丙烯為7wt %的乙烯與93wt %的丙烯的 共聚產(chǎn)物；在230°C、2. 16kg的測試條件下，其熔體流動速率為3. 0g/10min ;熔點(diǎn)為140°C ; 缺口沖擊強(qiáng)度為l〇KJ/m2)及占上述兩種材料總重量的0.08 %的酚類抗氧劑（2, 6-叔丁 基-4-甲基苯酚）和0· 05 %的亞磷酸酯抗氧劑（三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯）在高 速攪拌器中進(jìn)行物理混合，之后通過雙螺桿擠出機(jī)水下造粒，得到粒狀的彈性體母粒；
[0033] (2)將70wt%的無規(guī)共聚聚丙烯（與步驟（1)中的相同，MFR為3. Og/lOmin)與 30wt %的彈性體母粒在高速攪拌器（主軸轉(zhuǎn)速為400-900轉(zhuǎn)/分鐘）中進(jìn)行干混，即得改 性聚丙烯軟瓶材料。
[0034] 本實(shí)施例所制備的改性聚丙烯軟瓶材料的相關(guān)性能如表1所示。
[0035] 表 1
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種改性聚丙烯軟瓶材料的制備方法，該方法包括如下步驟： (1) 將乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體，與無規(guī)共聚聚丙烯、酚類 抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑進(jìn)行混合，之后通過擠出機(jī)水下造粒，得到粒狀的彈性體母粒；其 中，所述乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體與無規(guī)共聚聚丙烯的重量比 為 50-80 :20-50 ; (2) 將無規(guī)共聚聚丙烯與上述步驟（1)所制備得到的彈性體母粒按照50-90 :50-10的 重量比進(jìn)行干混，即得改性聚丙烯軟瓶材料； 步驟（2)所采用的無規(guī)共聚聚丙烯多于步驟（1)采用的無規(guī)共聚聚丙烯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在所述乙丙類丙烯基熱塑性彈性體中，乙烯 的重量百分含量< 20%，丙烯的重量百分含量> 80%，所述乙丙類丙烯基熱塑性彈性體的 密度為〇. 850-0. 900g/cm3 ;在230°C、2. 16kg的測試條件下，熔體流動速率為2-20g/10min ; 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為_25°C至_30°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述苯乙烯類熱塑性彈性體為苯乙烯-乙烯 / 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯的重量百分含量< 40% ;25°C時(shí)，其在20%甲苯溶液中 的粘度為 500-2000MPa · s。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述無規(guī)共聚聚丙烯為lwt%-7wt%的乙烯 與99wt% -93wt%的丙烯的共聚產(chǎn)物；在230°C、2. 16kg的測試條件下，其熔體流動速率為 1. 0-9. 0g/10min ;熔點(diǎn)為 140-150°C ;缺口沖擊強(qiáng)度為 5. 0-13. OKJ/m2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述酚類抗氧劑選自2, 6-叔丁基-4-甲 基苯酚、雙（3, 5-叔丁基-4-羥基苯基）硫醚、四（β - (3, 5-叔丁基-4-羥基苯基）丙酸） 季戊四醇酯，所述亞磷酸酯抗氧劑選自三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、雙（2, 4-二叔 丁基苯基）季戊四醇二亞磷酸酯，酚類抗氧劑及亞磷酸酯類抗氧劑的用量分別為步驟（1) 中乙丙類丙烯基熱塑性彈性體或苯乙烯類熱塑性彈性體與無規(guī)共聚聚丙烯的總重量的 0· 01% -0· 29%和 0· 01% -0· 29%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述干混是在高速攪拌器中進(jìn)行，攪拌器主 軸轉(zhuǎn)速為400-900轉(zhuǎn)/分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，步驟（1)的擠出機(jī)造粒為單螺桿或雙螺桿擠 出機(jī)造粒；優(yōu)選為雙螺桿擠出機(jī)造粒；更優(yōu)選地，造粒的溫度為150-200°C。
8. -種改性聚丙烯軟瓶材料，其是按照權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法制備得到的； 優(yōu)選地，所述改性聚丙烯軟瓶材料具有如下物理性能：密度為0. 890-0. 910g/cm3 ;230°C、 2. 16kg的測試條件下，熔體流動速率為1. 0-15g/10min ;熔點(diǎn)為135°C _150°C ;23°C時(shí)的缺 口沖擊強(qiáng)度為20-55KJ/m2。
9. 權(quán)利要求8所述的改性聚丙烯軟瓶材料在用于吹灌封工藝制備聚丙烯軟瓶中的應(yīng) 用。
10. -種聚丙烯軟瓶，其是利用權(quán)利要求8所述的改性聚丙烯軟瓶材料經(jīng)吹灌封工藝 制備得到的。
【文檔編號】C08K5/375GK104086905SQ201410360443
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】張文芳, 馬懿, 王璧, 鮑文錦, 張麗錚 申請人:北京奧星醫(yī)藥耗材有限公司