[發(fā)明專利]來自含氟聚合物層的再利用的多層物品的熔融可加工的組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080045808.1
• 申請(qǐng)日: 2010-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN102574382A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·哲拉法迪;S·M·斯特布勒;W·J·哈策爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿科瑪股份有限公司
• 主分類號(hào): B32B27/30
• 分類號(hào): B32B27/30
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 顧敏

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種組合物，這種組合物通過對(duì)一種或多種多層的物品進(jìn)行熔體處理再利用而獲得，其中這些多層物品由至少一個(gè)可熔融加工的氟聚合物組成。本發(fā)明的組合物是來自這些多層物品的不同層的相容的共混物。這些多層物品的其他層也是可熔融加工的，并且包括一個(gè)或多個(gè)選自以下各項(xiàng)的層：a)一種可熔融加工的、具有不同構(gòu)成的氟聚合物，b)一種非氟聚合物，以及c)一個(gè)阻擋層。該組合物對(duì)于在熔體處理操作的過程中形成一種物品是有用的。該組合物本身是可使用的，可以與其他新鮮的或再利用的材料進(jìn)行混合，或者可以與可熔融加工的聚合物作為一種加工助劑在低水平下使用。

發(fā)明背景

世界范圍的塑料消耗是在4000億磅/年-其中僅約12％被再利用。為增加塑料再利用的水平以減少填埋使用，已經(jīng)采取了一些行動(dòng)。雖然城市廢物傳統(tǒng)上已經(jīng)是再利用的主要目標(biāo)，但是其他類型的塑料廢物如工廠生產(chǎn)的那些正獲得更多的注意。一些行業(yè)，如生物藥劑學(xué)行業(yè)，對(duì)其廢物的壽命周期更為敏感。在這個(gè)市場上，對(duì)于被設(shè)計(jì)為一次使用的這些產(chǎn)品而言再利用能力獲得的重要性甚至更大。

這些再利用塑料的大部分是用PET、HDPE、PVC或LDPE制成的單層的瓶子或薄膜。混合的塑料廢物由于在這些材料之間缺乏相容性總體上被分成不同的化學(xué)種類，-如果共混的話就會(huì)造成不良的共混特性。總的來說，主要是由于相容性的問題，含阻擋層的材料(如，環(huán)氧化物、乙烯乙烯醇(EVOH)、或聚酰胺)的再利用并未實(shí)行。

除了單層的聚化物產(chǎn)品之外，存在著需要多層聚合物物品。多層的使用允許人們利用各個(gè)層的特性-如，耐化學(xué)性、耐滲透性、耐氣候性、以及物理性質(zhì)。

關(guān)鍵是完成將一個(gè)多層物品的不同的層粘附到彼此上。這種粘附可以按多種方式來進(jìn)行，包括：這些聚合物的相容性或可混和性，其中該多層形成方法總體上涉及熱量和/或壓力；使用一個(gè)結(jié)系層(反應(yīng)性或非反應(yīng)性的)或粘合劑；對(duì)一個(gè)或兩個(gè)表面的表面處理以增加相互作用，例如通過電暈處理、等離子體處理、化學(xué)蝕刻或甚至物理侵蝕；或者通過將功能性物質(zhì)添加到一個(gè)或兩個(gè)層中，這個(gè)層可以在加工條件下與另一個(gè)層發(fā)生共價(jià)反應(yīng)。

在醫(yī)藥行業(yè)存在的一個(gè)趨勢來降低藥物的價(jià)格、走向單一化的藥品并且減少用于新藥研發(fā)的時(shí)間。此外，F(xiàn)DA一直在提高藥品生產(chǎn)監(jiān)管并且使其現(xiàn)代化，同時(shí)推向改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)管理。這些投入(input)的總體結(jié)果是向采用單次使用制造系統(tǒng)的動(dòng)作。這些系統(tǒng)典型地完全由塑料制成并且被設(shè)計(jì)為取代不銹鋼容器、管道和部件，用于藥品和分批處理的藥物的生產(chǎn)的部件。目前，幾個(gè)公司制造了具有從1L到10,000L容量的用于細(xì)胞生長、緩沖劑制備以及藥品合成的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)典型地包括袋子、管子、配件、攪拌器、以及其他部件。這些物品中的每個(gè)具有特定的要求，這些特定的要求往往使一個(gè)多層結(jié)構(gòu)在一些部件的設(shè)計(jì)中成為必需。據(jù)估算在接下來的幾年中，幾百萬磅塑料將會(huì)被用于這些系統(tǒng)之中。醫(yī)藥行業(yè)對(duì)其產(chǎn)品的壽命周期是非常挑剔的，并且對(duì)于使這些單次使用系統(tǒng)的填埋和/或焚燒最小化方面是非常感興趣的。此外，一些歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在強(qiáng)調(diào)這些一次性系統(tǒng)的壽命周期。因此，對(duì)于具有一個(gè)以下制造系統(tǒng)存在著一種需要，這個(gè)制造系統(tǒng)往往實(shí)現(xiàn)了所要求的功能性任務(wù)并且在它被拋棄之后是可再利用的。目前，這些一次性制造系統(tǒng)被焚燒。

一種多層材料(物品或廢料)的再利用存在著特殊的問題，因?yàn)檫@些層在再利用之前不能被容易地分開。首先，整個(gè)多層物品必須被設(shè)計(jì)為滿足高品質(zhì)，以及氣體和液體滲透的耐受性的特殊要求。在生物制藥行業(yè)，對(duì)于耐蛋白質(zhì)粘附的一個(gè)表面也存在著需要。然后此外，該物品必須還能夠被熔融共混成為一種可用的物品。在一種可再利用的多層材料中的聚合物必須在宏觀和微觀上是相容的。

在聚合物粘附的背景下相容性是通過低的界面張力來表示的。確切地說，界面張力的極性組分在剝落強(qiáng)度和聚合物之間的黏附工作上起著主要的作用。典型地，極性差異越大，界面張力將會(huì)越大。除了界面張力之外，其他的因素如處理參數(shù)和工具加工設(shè)計(jì)可以影響剝落強(qiáng)度。