PVCPVDC固体药用复合硬片PVDC涂布量测量方法的研究

塑料包装

2020年 第30卷 第5期

PVC/PVDC固体药用复合硬片PVDC涂布量测量方法的研究

张磊 王冬伟 范春来 张静 韩乃水 张鹏

（山东省医疗器械产品质量检验中心，国家药品监督管理局药品包装材料质量控制重点实验室）

摘

要：对聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯（PVC/PVDC）固体药用复合硬片中的PVDC涂布量偏差项目的检测

中，发现参照国家药包材标准（YBB00222005-2015）无法完成该项目的检测。通过改变浸泡溶剂的温度，发现40℃是分离PVC层和PVDC层的最佳温度，温度过低不能很好分离，温度过高导致溶剂挥发太快。通过空白试验确定该温度不会对PVDC造成影响。说明该方法准确可靠、能够用于药用复合硬片PVDC的分离，进而测定偏差。

关键词：PVC/PVDC复合硬片 分离 丙酮 温度 涂布量 聚氨酯粘合剂

Study on the measurement method of PVDC coating amount of PVC/PVDC

composite sheet for solid pharmaceutical packaging

Zhang Lei Wang Dongwei Fan Chunlai Zhang Jing Han Naishui Zhang Peng

（Shandong medical device quality inspection center，Key Laboratory of drug packaging material quality control of State Drug Administration）

Abstract：In the detection of PVDC coating amount deviation in PVC/PVDC composite sheet for solid

pharmaceutical packaging, it was found that the detection of the project could not be completed according to the national drug packaging material standard （YBB00222005-2015）. By changing the temperature of soaking solvent, it was found that 40℃ was the best temperature for separating PVC layer and PVDC layer. Too low temperature could not separate well, and too high temperature led to the solvent volatilization too fast. The blank test showed that the temperature had no effect on PVDC. The results show that the method is accurate and reliable, and can be used for the separation of PVDC from pharmaceutical composite hard tablets.

Keywords：PVC/PVDC Composite sheet separation acetone temperature coating amount Polyurethane adhesive

PVDC,学名“聚偏二氯乙烯”，是一种软化温度在160~200℃的热塑性聚合物，具有头尾相连的线性聚合链结构，分子结构对称，结晶度高。对于PVDC，由于其分子间凝集力强，结晶度高，PVDC分子中的氯原子有疏水性，不会形成氢键，氧分子和水分子很难在PVDC分子中移动，从而使其具有优良的阻氧性和阻湿性，且其阻氧性不受周围环境湿度的影响。也就是说，在任何温度

或湿度条件下，兼具卓越的阻隔水汽、氧气、气味和香味的能力，是目前公认的在阻隔性方面综合性能最好的塑料包装材料。[1]

聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯（PVC/PVDC）固体药用复合硬片常用于固体药品（片剂、胶囊剂）等的泡罩包装，相比于聚氯乙烯（PVC）固体药用硬片，PVC/PVDC固体药用复合硬片具有较高的阻湿阻氧性能，如表1所示。

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表1 PVC硬片和PVC/PVDC复合硬片阻隔性能

产品 PVC PVC/PVDC（涂布量40g/ m2） PVC/PVDC（涂布量60g/m2） PVC/PVDC（涂布量90g/ m2） 厚度，mm 水蒸气透过量，g/（m2·24h） 氧气透过量，cm3/（m2·24h·0.1MPa） 0.25 0.25 0.25 0.25 ≤2.5 ≤0.8 ≤0.6 ≤0.4 ≤30 ≤3.0 ≤3.0 ≤3.0 （注：表来源于国家药包材标准[2],[3]）

PVDC材料在药品包装中具有举足轻重的作用。PVDC的涂布量越大，阻隔性能越好，但PVDC涂布量过大，会导致复合硬片的化学指标降低，因此准确测量PVC/PVDC固体药用复合硬片中PVDC的涂布量，有利于对产品性能的把控。

PVC/PVDC复合硬片的涂布工艺流程为：基材放卷（PVC）—预处理（电晕，提高基材表面粗糙度，增大乳胶附着力）—涂底层粘合剂（使基材与后续PVDC涂层粘接牢固）—热风干燥—冷却—中间涂层（起阻隔作用的功能涂层）—红外干燥和热风干燥—冷却—面涂层（起阻隔作用并可与药品、食品等直接接触）—红外干燥和热风干燥—冷却—收卷—固化—分切—包装。

YBB00222005-2015标准中的PVDC涂布量的检测：取本品适量，裁取100 mm×100 mm的样品5片，将样品放在丙酮（或适当溶剂）中浸泡数分钟，取出样片，小心分离PVDC层，在80℃±2℃中将PVDC层干燥2小时，在室温23℃±2℃条件下，放置30分钟，精密称定每片PVDC层重量，计算，以g/m2表示PVDC的涂布量，PVDC涂布量偏差不得过±7%。

在药品包装材料的监督抽查以及注册检测中，发现聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固体药用复合硬片使用现有对应的标准（YBB00222005-2015）进行检测时，将样品用丙酮、乙酸乙酯等溶剂浸泡，短时间浸泡，样品完整但是PVC和PVDC无法分离；随着浸泡时间增加，样品破碎严重，PVC和PVDC无法分离或者只能局部分离，造成无法完成PVDC涂布量的检测或者检测结果偏差过大，检测结果的精度低,无法使用。如下图所示：

另有其他研究人员公开了在执行YBB 00202005-2015标准时，采用乙酸乙酯或丙酮浸泡后，无法将PE和PVDC层分离，并且尝试了其他多种有机溶剂，均不能将PVDC层和PE层分离开，因此PVDC涂布量无法测得。[4]

固体药用复合硬片一般采用的是聚氨酯粘合剂，聚氨酯胶粘剂具有在高温高湿的条件下易水解而降低粘合强度的特性，因此我们重新筛选浸泡溶剂，改变浸泡温度，达到分离效果，进而测定PVDC涂布量。

1. 仪器、试剂与样品

1.1 仪器：电热恒温水浴锅；精密天平（Meterler-Toledo AG）；傅立叶变换红外光谱仪（Thermo Scientific）；烘箱（Memmert）。

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1.2 试剂：正己烷（分析纯，国药集团化学

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溶解能力、毒性、挥发性和成本等，常用的溶剂有乙酸乙酯、正己烷、甲苯、丙酮四种溶剂，这些溶剂的性质见表2，其中以丙酮和乙酸乙酯溶解度参数最高，也是实验室最为常用的浸泡溶剂。所以首选丙酮和乙酸乙酯。

2.2 确定温度以及时间

PVC/PVDC刚刚复合好、未经熟化的复合膜粘接强度很低，固化使其形成网状大分子结构并达到较高的粘接强度。一般来说，固化温度控制在40～60℃之间，时间48小时以上[6]。复合粘合剂一般采用的是水性聚氨酯粘合剂。聚氨酯胶粘剂具有在高温高湿的条件下易水解而降低粘合强度的特性。因此，根据固化温度来确定三个浸泡温度见表3。

试剂有限公司）；甲苯（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；丙酮（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；酸乙酯（分析纯，国药集团化学试剂有限公）；PVDC乳胶液。

1.3 样品信息：样品1，Perlen converting AG，宽度180 mm，批号B1710108；样品2，四川汇利实业有限公司，宽度190 mm，批号19022066；样品3，淄博中南塑胶有限公司，宽度260 mm，批号18112465。

2. 方法与结果 2.1 筛选溶剂

稀释溶剂的选择，主要考虑因素包括溶剂的

表2 常用溶剂的参数[5]

名称 乙酸乙酯 丙酮 正己烷 甲苯 溶解度参数（δI） 9.1 10.0 7.3 8.9 相对挥发速度 615 63 1000 240 沸点（℃） 77 56 68.7 110.6 表3 不同温度下，样品中PVDC分离情况

编号 溶剂 温度 30℃ 40℃ 50℃ 样品1 丙酮 N Y Y 乙酸乙酯 N N N 丙酮 N Y Y 样品2 乙酸乙酯 N N N 丙酮 N Y Y 样品3 乙酸乙酯 N N N （注：Y-分离 N-未分离）

从上表可以看出，乙酸乙酯在加热的条件下也不能分离复合硬片，排除。

40℃时浸泡时间在6 min左右得到分离，50℃时浸泡时间在4 min左右得到分离。由于丙酮沸点较低，所以样品浸泡时丙酮溶液温度过高，虽然PVDC层可以快速完整分离，但是丙酮挥发量增加，在样品浸泡时，选择丙酮溶液温度控制

如上图，样品在40℃以及50℃丙酮浸泡时都能够进行分离，只是浸泡时间的长短的问题。

在40-45℃，可以短时间内将PVDC层完整分离，同时丙酮挥发量相对较小。最终选定丙酮，浸泡温度定位（40）℃

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2.3 空白试验

上述方法中对丙酮溶剂进行了加热处理，为了确定丙酮加热的情况下是否对PVDC造成外观，重量以及内部结构的变化。进行下列试验。

用PVDC乳胶液做成了3片成品（1#、2#、3#），进行外观检查，称重以及红外测量。将样品放置在加热至40℃的丙酮中，放置时间为8 min，将样品取出，在80℃±2℃中将PVDC层干燥2小时，在室温23℃±2℃条件下，放置30分钟，进行外观检查，称量以及红外测量。前后进行对比，结果如下。

1）外观：样品的外观前后无明显变化，如下图所示：

2）红外图谱：3批产品试验前后图谱一致，说明PVDC在加热的丙酮中没有发生内部结构的变化。

3）克重：称重后，偏差最多为0.2%，可以忽略不计。

表4 重量的变化

编号 结果 1# 2# 3# 试验前，g 0.2401 0.3324 0.3758 试验后，g 0.2395 0.3319 0.3751 偏差 % -0.20 -0.15 -0.19 （注：偏差=（试验后-试验前）÷试验前×100%）

通过以上实验，确定了使用丙酮溶剂，浸泡温度确定为40±2℃，浸泡时间为6 min左右.可以快速的进行PVDC涂布量分离，进而进行偏差的测量，空白试验表明丙酮溶剂在试验温度下不会影响PVDC的重量。

3. 作用

1. PVDC的涂布量对药用复合材料水蒸气的透过量有很大的影响，所以准确检测PVDC涂布量，利于对产品性能的把控。

2. PVDC的价格比较高，在企业的产品中，

检测PVDC涂布量的偏差过大会对成本造成一定的影响，所以准确检测PVDC涂布量，有利于控制产品成本。

3. 在药品包装材料的检测中，能够对PVDC涂布量指标进行准确的检测，进而判断该产品是否符合要求，并且本方案显著提高了PVDC涂布量指标的检测效率，缩短了检测时间，提高了检测人员的工作效率。 【下转第51页】

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9） 线上切边回收再生利用料切忌进入芯层 循环使用。

10） 线上涂布增透防雾水性涂布液的配比及用量要严格控制。否则会直接影响防雾膜的高品质要求，涂布厚度为10-15 μm。

11） 电晕处理强度既要达标又要全覆盖，切勿有击穿或击空现象，从而使成品膜的润湿张力效果全显现（防雾性能与润湿张力关系较大），膜卷电晕应在56 mN/m。

12） 在生产中制定的各种工艺参数应与在用设备相匹配。原料、母料、涂布液的配比也应符合“因膜制宜’的原则。不要刻意追求千篇一律的参数与配比。

8. 防雾膜光学性能指标

按上述设备及工艺条件研发试产的高透明低雾度BOPET防雾膜经测试，其光学性能指标比其它厚膜有明显改进与提高。择指标值如下：

1.雾度(%) 2.光泽度(%) 3.透光率(%) 4.润湿张力(mN/m) 5.防雾等级 普通防雾膜（180~250um） ≤2.5 ≥110 ≥88 ≥52 2级 视力表的清晰度与试验前完全一致） 6.防雾性能试验方法：按GB/T31726-2015中6.2急速热雾法。 高透明低雾度防雾膜（180~250um) <2.0 ≥125 ≥92 ≥56 1级（完全透明，无水滴。 结语

浙江大东南股份有限公司研发的高透明低雾度BOPET防雾膜已试机成功。将会批量生产投入市场，经受用户使用的考验与评价。浙江大东南股份有限公司本着大力发展做大做强国内塑料加工业的宗旨，加大科技创新力度，努力开发塑料薄膜新产品，既提高企业经济效益又增进社会效益。

参考文献

[1] 谢亚芬：BOPET薄膜透明度影响因素及提高方法《塑料工业》2005年4月；

[2] 白杨等：一种光学BOPET膜用增透防雾涂层材料及其制备方法《发明专刊》2019-2.19

[3] 沈锐等：光学级高透明BOPET薄膜母料的合成制备研究进度《高分子通报》

[4] 刘建平等：防雾剂母料及防雾膜的现状《上海塑料》2001年3月

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参考文献

[1] 程肖飞.高阻隔PVDC材料的加工及应用现状[J].聚氯乙烯,2012,40（10）:22-27

[2] YBB00222005-2015聚氯乙烯/聚偏二氯乙烯固体药用复合硬片[S]. 国家药品监督管理局，2015.

[3] YBB00212005-2015 聚氯乙烯固体药用硬片[S].国家药品监督管理局，2015.

[4] 訾晓伟,王丹丹,陈超,俞辉. PVC/PE/PVDC 固体药用复合硬片 PVDC 涂布量测定[J].中国现代应用药学，2018,35（9）:1327-1328.

[5] 何惠德.聚氨酯粘合剂在干式复合中的使用技术[J]. 塑料加工应用, 1991,1:35-39

[6] 任清杰.干法复合薄膜剥离强度影响因素分析[J]. 塑料包装,2010,20（6）:37-40