抗微生物聚合物膜制造技术

技术编号:62998 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种抗微生物聚合物膜,包括聚合物基材层和通式(Ⅰ)的无机抗微生物化合物:Ag↓[a]H↓[b]A↓[c]M↓[2](PO↓[4])↓[3].nH↓[2]O,其中:A是选自碱金属或碱土金属离子的至少一种离子;M是四价金属离子;a在0.4到0.5的范围;b和c是使(a+b+mc)=1的正数;m是金属A的化合价;并且0≤n≤6,其中所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量的大约0.05到大约0.7%的量存在于基材层中;以及所述无机抗微生物化合物提供具有降低雾度的抗微生物聚合物膜的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗微生物聚合物膜的制作方法本申请涉及抗微生物聚合物膜,特别是聚酯膜。制备具有抗微生物性质的聚合物膜是公知的。这种膜例如在医疗和饮食业环境中可用于提供抗微生物表面。所述抗微生物性质是利用抗微生物剂提供的。制备这种膜通常包括将抗微生物剂置于聚合物基质中,或者作为涂层置于一个或多个表面上。人们希望所述抗微生物剂应当对不同微生物具有广谱活性,而对于较高级的有机体具有低毒性谱。长久以来已知金属离子,特别是银离子,具有抗真菌、抗细菌和抗藻活性(下文中称为抗微生物活性)。近年来,有人提出使用一种负载于磷酸锆上的抗微生物金属离子,例如在US 5441717、JP-A-3/83905和US-5296238中所述。US-5556699公开了在含有特别是PVC、聚烯烃、聚酯和/或聚乙烯醇层的共挤压或层状膜中采用沸石抗微生物剂,其适用于包装食品和医疗仪器。US-5639466公开了一种包含以下抗微生物组合物的包装膜(a)5-40%的丙交酯或乳酸低聚物;(b)0-20%的有机增塑剂;以及(c)60-95%的乳酸聚合物或共聚物,其以至少5μm厚度的层涂布在聚合物基材上。EP-A-0846418公开了含有无机和/或有机抗微生物剂以及亲水性物质的抗微生物膜,其适于用作食品包装。抗微生物剂较为昂贵,消费者通常需要权衡抗微生物效果与成本。人们希望在给定抗微生物效果的前提下提供更为经济的抗微生物膜,或者在给定成本的前提下提供具有更好抗微生物效果的膜。由于抗微生物剂通常在膜生产的聚合反应阶段中加入,其必须在聚合物和膜制备过程中所经受的加工温度下具有热稳定性。抗微生物剂的任何分解都会降低膜的抗微生物活性,可能造成膜退色,并使得获得规定水平的抗微生物活性所需的膜成本提高。人们希望提供一种特别是在膜生产过程中抗微生物剂较少分解的抗微生物膜。现有抗微生物膜的另一个问题在于相对于没有抗微生物剂的膜来说,抗微生物剂的存在会引起令人不悦的雾度(haze),使光泽度降低。本专利技术的一个目的在于解决上述一个或多个问题,特别是提供一种具有良好光学性质,包括低雾度和高光泽度的抗微生物膜。本文所使用的术语“抗微生物”是指在微生物种群中的微生物活性或微生物生长抑制。在一种实施方案中,微生物选自以下构成的组黑曲霉菌(aspergillus niger)、金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)。在一种实施方案中,术语“抗微生物”指相对于对照品来说,微生物种群生长有1个对数级(log)以上的减少,优选2个对数级以上的减少,优选3个对数级以上的减少,更优选4个对数级以上的减少。根据本专利技术,提供了一种抗微生物聚合物膜,包括聚合物基材层和通式(I)的无机抗微生物化合物AgaHbAcM2(PO4)3.nH2O (I)其中A是选自碱金属或碱土金属离子的至少一种离子;M是四价金属离子;a在0.4到0.5的范围;b和c是使(a+b+mc)=1的正数;m是金属A的化合价;并且0≤n≤6,其中所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量的大约0.05到大约0.7%的量存在于基材层中。专利技术者们意外地发现,在抗微生物膜的聚合物基材层中对于给定的最终银含量来说,具有较高银离子分数的较低浓度抗微生物剂相对于具有较低银离子分数的较高浓度抗微生物剂来说,提高膜的光学性质。优选所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量的大约0.1到大约0.7%,优选大约0.2到大约0.6%,更优选大约0.3到大约0.5%的量存在。优选地,所述银以所述抗微生物化合物重量的大约5到大约15%,优选大约7到大约13%,优选大约8到大约12%,优选大约9到11%的量存在。通式(I)的抗微生物化合物可以根据US-5441717或US-5296238所述的方法制备。抗微生物银离子负载于磷酸锆上。金属A优选选自锂、钠、钾、镁和钙,优选钠。金属M优选选自锆、钛和锡,优选选自锆和钛,并优选锆。参数“b”的值优选至少0.2,更优选在0.2到0.5的范围。在一种实施方案中,参数“b”的值在0.2到0.3的范围。在一种实施方案中,所述抗微生物化合物选自Ag0.46Na0.29H0.25Zr2(PO4)3。在优选的实施方案中,抗微生物化合物的颗粒尺寸使得体积分布的平均颗粒直径在0.4到10μm的范围,优选1.0到6.0μm,更优选1.0到3.0μm。所述抗微生物化合物掺入基材层的聚合物基质中。所述抗微生物化合物可以在聚合反应之前、之中或者之后加入以合成基材聚合物,但优选在聚合反应之后但在膜形成之前加入。在本专利技术的另一个方面,提供了通式(I)的抗微生物化合物在制造包括聚合物基材层的抗微生物聚合物膜中的用途,用以改善所述膜的雾度,其中所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量大约0.05到大约0.7%的量存在于所述基材层中。在本专利技术的另一个方面,提供了一种改善包括聚合物基材层的抗微生物聚合物膜的雾度的方法,该方法以所述基材层聚合物材料重量大约0.05到大约0.7%的量向其中掺入通式(I)的抗微生物化合物。所述聚合物基材层是自支撑膜或片材,即一种在没有支撑基础的情况下能够独立存在的膜或片材。基材可以由任何适当的成膜聚合物制成,该成膜聚合物包括聚烯烃(如聚乙烯和聚丙烯),聚酰胺(包括尼龙),PVC和聚酯。所述聚合物基材可以是定向的,例如定向聚对苯二甲酸丙二酯或乙二酯(PET),或无定形的,如下面详细说明。在优选的实施方案中,所述基材是聚酯,特别是合成线性聚酯。优选的合成线性聚酯基材可以通过缩聚一种或多种二羧酸或其低级(最多6个碳原子)烷基二酯获得,例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,5-、2,6-或2,7-萘二羧酸、琥珀酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、4,4’-二苯基二羧酸、六氢对苯二甲酸或1,2-二-对羧基苯氧基乙烷(任选地具有单羧酸,如新戊酸)与一种或多种二醇,特别是脂族二醇或环脂二醇,例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇和1,4-环己烷二甲醇。优选芳香族二羧酸。优选脂族二醇。也可以使用含有衍生于羟基羧酸单体单元的聚酯或共聚酯,所述羟基羧酸单体例如ω-羟基烷酸(通常为C3-C12),如羟基丙酸、羟基丁酸、对羟基苯甲酸、间羟基苯甲酸、或2-羟基萘-6-羧酸。在优选的实施方案中,聚酯选自聚对苯二甲酸乙二酯和聚对萘二甲酸乙二酯。特别优选聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。基材可以包括一个或多个上述成膜材料的不连续层。各层的聚合物材料可以相同或不同。例如基材可以包括一、二、三、四或五或者更多层,典型的多层结构可以是AB、ABA、ABC、ABAB、ABABA或ABCBA型。在一种实施方案中,所述基材是双层基材,其中一层是可热封层。可热封层是本领域公知的,包括聚合物材料如聚酯、EVA或改性聚乙烯。在一种实施方案中,可热封层包括线性聚酯树脂,特别是衍生自上述一种或多种二羧酸(类)与一种或多种二醇(类)的共聚酯树脂。在这种多层基材中,抗微生物剂可以存在于每一层中。或者,抗微生物剂存在于面向空气的层,即表面没有叠层或热封住的层中。基材的成型可以通过本领域公知的常规技术实现。方便的是,基材成型是按照以下所述的工序通过挤出实现的。在通常情况下,该方法包括挤出熔化的聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗微生物聚合物膜,包括聚合物基材层和通式(Ⅰ)的无机抗微生物化合物:    Ag↓[a]H↓[b]A↓[c]M↓[2](PO↓[4])↓[3].nH↓[2]O  (Ⅰ)    其中:    A是选自碱金属或碱土金属离子的至少一种离子;    M是四价金属离子;    a在0.4到0.5的范围;    b和c是使(a+b+mc)=1的正数;    m是金属A的化合价;并且    0≤n≤6,    其中所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量的大约0.05到大约0.7%的量存在于基材层中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2004-6-25 0414333.51.一种抗微生物聚合物膜,包括聚合物基材层和通式(I)的无机抗微生物化合物AgaHbAcM2(PO4)3.nH2O(I)其中A是选自碱金属或碱土金属离子的至少一种离子;M是四价金属离子;a在0.4到0.5的范围;b和c是使(a+b+mc)=1的正数;m是金属A的化合价;并且0≤n≤6,其中所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量的大约0.05到大约0.7%的量存在于基材层中。2.根据权利要求1的膜,其中所述聚合物基材包括聚酯。3.根据权利要求1的膜,其中所述聚合物基材包括聚对苯二甲酸乙二酯。4.根据任一前述权利要求的膜,其中所述雾度小于15%。5.根据任一前述权利要求的膜,其中所述光泽度至少为70。6.根据任一前述权利要求的膜,其中所述抗微生物化合物以所述基材层聚合物材料重量的大约0.2到大约0.6%的量存在。7.根据任一前述权利要求的膜,其中所述金属A选自锂、钠、钾、镁和钙。8.根据任一前述权利要求的膜,其中所述金属A是钠。9.根据任一前述权利要求的膜,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:WA麦唐纳JEF安戈尔德D布朗
申请(专利权)人:美国杜邦泰津胶片合伙人有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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