用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料

摘要

本发明属于输液瓶或袋用材料技术领域，公开了一种用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料及其在医药包装材料中的应用。该复合材料包含以下质量份数的组分：聚丙烯55～94份、聚乙烯1～20份、增韧剂1～20份、润滑树脂2～25份、抗氧剂0.1～4份；所述的润滑树脂为乙烯和降冰片烯共聚物和1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物母粒中的至少一种。本发明以聚丙烯为主体材料，保证焊接强度，采用的润滑树脂与基体相容性好，具有优良的耐温性、生物适应性、化学惰性及高润滑性，使静摩擦系数低至0.381，动摩擦系数低至0.343，在25kGy剂量60Co-γ射线辐射后黄色指数≤9。

说明书

技术领域

本发明属于输液瓶或袋用材料技术领域，特别涉及一种用于制造输液瓶或 袋用易折式外盖的自润滑性复合材料及其在医药包装材料中的应用。

背景技术

近年来，我国的医用大输液塑料包装行业发展迅速，逐步替代传统的玻璃 包装，同时大输液包装的样式也越来越多。目前的输液瓶或袋组合盖一般包括 外盖、内盖以及安装在内外盖之间的胶塞。这三部分是在组盖机上完成组装， 具体是由各自的轨道将内盖、胶塞、外盖分别输送到组装模块完成装配。

现在使用的外盖主要包括拉环式外盖和易折式外盖两种。本发明人在对输 液瓶或袋用拉环式外盖料研究的基础上，进一步对易折式外盖料进行研究，发 现需解决以下问题：(1)长途运输过程中，尤其是北方冬季，易折式外盖的柄 部容易被碰撞而自然开启；(2)易折式外盖在组盖机上摩擦大，组盖速度无法 提升，影响生产效率。

本发明人此前申请的CN102276932A公开了一种输液瓶或袋用拉环式外 盖材料及其制备方法，采用了9～25的硅酮母粒或纳米级聚四氟乙烯一种或两 种作为拉环式外盖料的润滑树脂。该方法获得的拉环式外盖材料具有一定的表 面自润滑性能，但该发明无法获得较佳的静摩擦系数和动摩擦系数。如果增加 硅酮母粒或纳米级聚四氟乙烯一种或两种的用量，将明显地增大复合材料的雾 度，以及润滑树脂析出。

CN100404606C的发明专利公开了一种采用聚丙烯树脂(PP)添加聚乙烯 (PE)、聚烯烃弹性体(POE)和KN树脂制备输液瓶瓶盖料，通过加入适量 的聚烯烃弹性体(POE)解决聚丙烯树脂脆性大、韧性不足的问题，但未赋予 产品表面的自润滑性。目前国内市面上易折式外盖主要由以下两种原料制备： (1)聚丙烯；(2)增韧改性聚丙烯。前者制备的易折式外盖性质硬脆、不耐 寒、抗冲击性能差；而后者制备的易折式外盖表面摩擦力大，组盖机上输送不 畅，影响生产效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种用 于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料。该材料具有良好的韧性 和自润滑性，利用其制备得到的外盖具有在组盖机的轨道上输送畅顺，并且在 运输过程中不易损坏的优点。

本发明另一目的在于提供一种上述用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的 自润滑性复合材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润 滑性复合材料在医药包装材料中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料，包含以下质 量份数的组分：

所述的润滑树脂为乙烯和降冰片烯共聚物、1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1- 二氟乙烯共聚物母粒两者中的至少一种。

所述的乙烯和降冰片烯共聚物优选为乙烯和降冰片烯按摩尔百分比 40:60～70:30共聚而成的聚烯烃树脂；优选在260℃和2160g的条件下熔融指 数为1～50g/10min。

所述的1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物母粒优选为质量百分 含量5％的1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物与质量百分含量95％ 的聚丙烯共混而成。

本发明所用的聚丙烯为本领域常用的医用级无规共聚聚丙烯即可，优选为 含有质量百分含量3～8％乙烯的聚丙烯，在230℃和2160g条件下熔融指数 为5～30g/min。

本发明所述的聚乙烯为本领域常用线性低密度聚乙烯即可，优选为由乙烯 和质量百分含量2～7％的α-烯烃组成；在190℃和2160g条件下熔融指数为 1～9g/min。

所述的α-烯烃优选为1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。

本发明所述的增韧剂为本领域常用增韧剂即可，优选密度为0.86～0.90 g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为0.1～30g/10min。

所述的增韧剂优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯 乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯加氢 共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯辛烯 共聚物、丙烯丁烯共聚物、丙烯辛烯共聚物和乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物中 的至少一种。

所述的抗氧化剂优选为迷迭香类化合物与移动性添加剂按质量比1:99～ 10:90混合形成的复配物。

所述的移动性添加剂是碳链长度为C25～C50的碳氢化合物。

所述迷迭香类化合物优选为7-甲氧基迷迭香酚。

本发明还提供了一种上述用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性 复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将55～94质量份聚丙烯、1～20质量份聚乙烯、1～20质量份增韧剂、2～ 25质量份润滑树脂、0.1～4质量份抗氧剂混合均匀，加热挤出，水冷，干燥， 切粒，得到所述复合材料。

所述加热挤出指将混合均匀后物料在170～230℃以15～35rpm速度加入 挤出机中，以200～500rpm速度挤出。

上述本发明的用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料在 230℃和2160g的条件下熔融指数为3～50g/10min；在25kGy剂量⁶⁰Co-γ射 线辐射后黄色指数≤9。

本发明的用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料采用高 分子量的润滑树脂，其与基体相容性好，不易析出，具有优良的耐温性、生物 适应性和化学惰性，使制备得到的复合材料具有高润滑性，可应用于医药包装 材料中。

本发明的用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料可直接 通过调整注塑工艺，制备输液包装用易折式外盖。该易折式外盖与内盖、胶塞 可装配成输液瓶或袋的组合盖。

本发明以医用聚丙烯为主体材料，高含量的聚丙烯保证了输液瓶或袋用易 折式外盖料与聚丙烯输液瓶或袋相近的熔融温度，保证了焊接强度。采用的高 分子量润滑树脂与基体相容性好，不易析出，具有优良的耐温性、生物适应性 和化学惰性。乙烯和降冰片烯共聚物具有与聚烯烃相容性好，无迁移，有效降 低摩擦系数的特点；1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物母粒本身具 有高润滑性，而且和聚四氟乙烯相比更不易产生析出。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

本发明以医用聚丙烯材料为基础，对聚丙烯进行了增韧改性，得到复合材 料，该复合材料经过注塑而成的易折式外盖不易在运输过程中发生自然开启。 现有的易折式外盖复合材料，未见有加入乙烯和降冰片烯共聚物或1,1,2,3,3,3- 六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物母粒的报道。本发明通过加入高分子量的润 滑树脂，制备出具有优良自润滑性的输液瓶或袋用易折式外盖复合材料。复合 材料经过注塑制成易折式外盖，在组盖机的轨道上输送顺畅，有利于提高组盖 机装配组合盖的生产效率。

本发明配方合理，搭配得当，得到的复合材料静摩擦系数低至0.381，动 摩擦系数低至0.343，且在25kGy剂量⁶⁰Co-γ射线辐射后黄色指数≤9。

本发明工艺简单，性能稳定，可以在生产车间实现大规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。

实施例1：用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料的制备

将聚丙烯(乙烯含量为质量百分含量7.5％，在230℃和2160g条件下熔 融指数为8g/10min)68质量份，聚乙烯(1-己烯含量为质量百分含量4％， 在190℃和2160g的条件下熔融指数为5g/10min)10质量份，乙烯丙烯共聚 物(密度为0.90g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为8g/10min)8质 量份，乙烯和降冰片烯共聚物(乙烯和降冰片烯按摩尔百分比40:60，在260℃ 和2160g的条件下熔融指数为14g/10min)10质量份，1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯 与1,1-二氟乙烯共聚物母粒2质量份，抗氧化剂(7-甲氧基迷迭香酚和2-甲基 正三十五烷按质量比1:99混合而成)2质量份在高速混合机混合均匀，然后在 200℃的条件下以32rpm的速度喂入双螺杆挤出机，再以400rpm的速度挤出， 水冷，风干，切粒，制得用于制造输液瓶或袋用易折式外盖自润滑复合材料。 对所制得的复合材料测试熔融指数、拉伸强度、缺口悬臂梁冲击强度、静摩擦 系数、动摩擦系数及在25kGy剂量辐射后的黄色指数，结果见表1。

实施例2：用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料的制备

将聚丙烯(乙烯含量为质量百分含量5％，在230℃和2160g条件下熔融 指数为17g/10min)75质量份，聚乙烯(1-丁烯含量为质量百分含量7％，在 190℃和2160g的条件下熔融指数为4g/10min)5质量份，乙烯辛烯共聚物(密 度为0.88g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为20g/10min)6质量份， 乙烯和降冰片烯共聚物(乙烯和降冰片烯按摩尔百分比50:50，在260℃和2160 g的条件下熔融指数为4g/10min)11质量份，1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1- 二氟乙烯共聚物母粒2.5质量份，抗氧化剂(7-甲氧基迷迭香酚和2-甲基正三 十五烷按质量比7:93混合而成)0.5质量份在高速混合机混合均匀，然后在 180℃的条件下以29rpm的速度喂入双螺杆挤出机，再以280rpm的速度挤出， 水冷，风干，切粒制得所述的一种用于制造输液瓶或袋用易折式外盖自润滑复 合材料。对所制得的复合材料测试熔融指数、拉伸强度、缺口悬臂梁冲击强度、 静摩擦系数、动摩擦系数及在25kGy剂量辐射后的黄色指数，结果见表1。

实施例3：用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料的制备

将聚丙烯(乙烯含量为质量百分含量6％，在230℃和2160g条件下熔融 指数为11g/10min)81质量份，聚乙烯(1-辛烯含量为质量百分含量3％，在 190℃和2160g的条件下熔融指数为3g/10min)7质量份，苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯共聚物(密度为0.88g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为6 g/10min)3质量份，乙烯辛烯共聚物(密度为0.88g/cm³，在230℃和2160g 条件下熔融指数为20g/10min)4质量份，1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟 乙烯共聚物母粒4质量份，抗氧化剂(7-甲氧基迷迭香酚和正四十二烷按质量 比5:95混合而成)1质量份在高速混合机混合均匀，然后在210℃的条件下以 26rpm的速度喂入双螺杆挤出机，再以250rpm的速度挤出，水冷，风干，切 粒，制得所述的一种用于制造输液瓶或袋用易折式外盖自润滑复合材料。对所 制得的复合材料测试熔融指数、拉伸强度、缺口悬臂梁冲击强度、静摩擦系数、 动摩擦系数及在25kGy剂量辐射后的黄色指数，结果见表1。

实施例4：用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料的制备

将聚丙烯(乙烯含量为质量百分含量4％，在230℃和2160g条件下熔融 指数为25g/10min)60质量份，聚乙烯(1-辛烯含量为质量百分含量4.5％， 在190℃和2160g的条件下熔融指数为5.5g/10min)5质量份，苯乙烯-乙烯- 丁烯-苯乙烯共聚物(密度为0.86g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为 2g/10min)4质量份，乙烯丙烯共聚物(密度为0.88g/cm³，在230℃和2160g 条件下熔融指数为15g/10min)8质量份，乙烯和降冰片烯共聚物(乙烯和降 冰片烯按摩尔百分比35:65，在260℃和2160g的条件下熔融指数为32 g/10min)20质量份，抗氧化剂(7-甲氧基迷迭香酚和正四十五烷按质量比1:99 混合而成)3质量份在高速混合机混合均匀，然后在190℃的条件下以36rpm 的速度喂入双螺杆挤出机，再以420rpm的速度挤出，水冷，风干，切粒，制 得所述的一种用于制造输液瓶或袋用易折式外盖自润滑复合材料。对所制得的 复合材料测试熔融指数、拉伸强度、缺口悬臂梁冲击强度、静摩擦系数、动摩 擦系数及在25kGy剂量辐射后的黄色指数，结果见表1。

实施例5：用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料的制备

将聚丙烯(乙烯含量为质量百分含量7％，在230℃和2160g条件下熔融 指数为21g/10min)85质量份，聚乙烯(1-己烯含量为质量百分含量6％，在 190℃和2160g的条件下熔融指数为5g/10min)2质量份，苯乙烯-异戊二烯- 苯乙烯加氢共聚物(密度为0.86g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为 1.1g/10min)5质量份，乙烯和降冰片烯共聚物(乙烯和降冰片烯按摩尔百分 比40:60，在260℃和2160g的条件下熔融指数为14g/10min)6.2质量份， 1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物母粒1.5质量份，抗氧化剂(7- 甲氧基迷迭香酚和2,3-二甲基-5-乙基二十八烷按质量比5:95混合而成)0.3质 量份在高速混合机混合均匀，然后在220℃的条件下以20rpm的速度喂入双 螺杆挤出机，再以250rpm的速度挤出，水冷，风干，切粒，制得所述的一种 用于制造输液瓶或袋用易折式外盖自润滑复合材料。对所制得的复合材料测试 熔融指数、拉伸强度、缺口悬臂梁冲击强度、静摩擦系数、动摩擦系数及在 25kGy剂量辐射后的黄色指数，结果见表1。

实施例6：用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润滑性复合材料的制备

将聚丙烯(乙烯含量为质量百分含量3％，在230℃和2160g条件下熔融 指数为14g/10min)72质量份，聚乙烯(1-丁烯含量为质量百分含量5％，在 190℃和2160g的条件下熔融指数为2g/10min)7质量份，苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯共聚物(密度为0.86g/cm³，在230℃和2160g条件下熔融指数为2 g/10min)5质量份，乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(密度为0.88g/cm³，在230℃ 和2160g条件下熔融指数为3g/10min)4质量份，乙烯和降冰片烯共聚物(乙 烯和降冰片烯按摩尔百分比60:40，在260℃和2160g的条件下熔融指数为1.5) 8质量份，1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯与1,1-二氟乙烯共聚物母粒3质量份，抗氧 化剂(7-甲氧基迷迭香酚和正三十二烷按质量比4:96混合而成)1质量份在高 速混合机混合均匀，然后在230℃的条件下以33rpm的速度喂入双螺杆挤出 机，再以450rpm的速度挤出，水冷，风干，切粒，制得所述的一种用于制造 输液瓶或袋用易折式外盖自润滑复合材料。对所制得的复合材料测试熔融指 数、拉伸强度、缺口悬臂梁冲击强度、静摩擦系数、动摩擦系数及在25kGy 剂量辐射后的黄色指数，结果见表1。

表1复合材料物理性能测试结果

由表1可见，本发明制备得到的用于制造输液瓶或袋用易折式外盖的自润 滑性复合材料静摩擦系数低至0.381，动摩擦系数低至0.343，且在25kGy剂 量⁶⁰Co-γ射线辐射后黄色指数≤9，可广泛应用于医药包装材料中。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。