[发明专利]玻璃和聚合物刚性制品

说明书

描述了多层模制制品，这些多层模制制品包含插入在第一非玻璃层与第二非玻璃层之间的玻璃层。这些模制制品向储存的内容物提供增强的氧气和湿气阻隔保护，并且可用于医疗、药物、食品以及研究应用中作为容器和包装材料。

技术领域

本发明涉及多层三维模制制品。

背景技术

人们对开发可以用于包装、储存和运输对氧气和湿气敏感的产品的高阻隔制品有着极大兴趣。玻璃制品(常用于医疗和食品储存应用)具有良好的阻隔特性，但易于破损。此外，玻璃虽然通常是非反应性的，但并不是完全惰性的材料。存在于一些玻璃配制品中的组分(比如碱金属)可能浸出到接触的产品中。此外或替代性地，与玻璃接触储存的一种或多种组分可能迁移到玻璃中。此种迁移被称为组分被玻璃“夺去(scalping)”。

这些问题已经导致了既耐久又相对惰性的聚合物制品的开发。已知聚合物注射器(例如，特别是环烯烃共聚物(COC)注射器)提供比玻璃更耐久的“洁净的”且惰性的产品接触表面。然而，聚合物制品缺乏玻璃的阻隔特性，而且许多物质(包括许多药物)是对氧气和/或湿气敏感的并且未被聚合物制品充分保护。

已经采用产生不同聚合物层的分层技术以改善模制聚合物制品的阻隔特性。例如，在两层或三层构造中使用乙烯乙烯醇(EVOH)作为阻隔层的多层聚合物模制制品是已知的。美国专利申请公开2014/0120282描述了一种由与由基础聚合物形成的保护层相邻布置的聚合物核心层(EVOH或液晶聚合物)形成的多层共注射模制聚合物制品。然而，虽然EVOH层可以改善制品的氧气阻隔特性，但是EVOH是亲水的且对湿气敏感的。此外，已知湿气吸收损害EVOH作为气体阻隔层的有效性，导致氧气渗透性增加。参见例如Iwanimi等人,“Ethylene Vinyl Alcohol Resins for Gas-Barrier Material[用于气体阻隔材料的乙烯乙烯醇树脂],”Tappi J[Tappi杂志],1983；66:85-90。

发明内容

本发明提供多层三维模制制品，其包括玻璃层，该玻璃层插入在非玻璃材料(比如聚合物)的第一层与第二层之间。该模制制品可以被认为是复合结构，因为它包括至少三个不同的物理层。在防止玻璃组分浸出到与该制品接触的产品中的同时，分层构造提供对氧气和湿气的有效阻隔以及耐久性。模制制品可用于包装、储存、容纳、以及运输对氧气和/或湿气敏感的产品(比如食品、药品、以及医疗装置)。

与聚合物模制制品相比，玻璃层的使用赋予模制制品优越的阻隔特性，因为聚合物的阻隔特性比不上玻璃的阻隔特性。在两个聚合物层之间封装或隔离玻璃层可以增强模制制品的结构完整性，并防止玻璃层与原本与该制品接触的产品之间的直接接触。

该模制制品可以自身构成成品，或者它可以是装置或容器的子单元。该模制制品具有交替的单独的玻璃层和非玻璃材料层，并且玻璃层和非玻璃层的总数是可变的，如由具体应用的要求决定的。典型的模制制品将含有三层(例如，在第一与第二外部聚合物层之间插入一个核心玻璃层)，但是在一些实施例中交替的单独的玻璃层和非玻璃材料层的总数可能大于三。

虽然本文主要参考使用一种或多种聚合物作为第一和第二非玻璃层来描述模制制品，但应理解的是，代替一个或多个聚合物层或除了一个或多个聚合物层之外，该制品可以掺入金属或其他无机材料。

如本文所用，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”及其语法变型将被用于指定所述特征、整数、步骤或组分或其组的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、组分或其组。

在下文中将参考附图更全面地描述多层三维模制制品，在附图中示出了本发明的一些但非全部实施例。实际上，这些发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本披露将满足适用的法律要求。相同的数字始终指代相同的要素。

附图说明