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增加聚合膜中抗菌剂的有效性的方法

  • 专利名称
    增加聚合膜中抗菌剂的有效性的方法
  • 发明者
    K·O·亨德森
  • 公开日
    2013年2月27日
  • 申请日期
    2011年3月25日
  • 优先权日
    2010年4月14日
  • 申请人
    艾利丹尼森公司
  • 文档编号
    A01N25/10GK102946725SQ201180029561
  • 关键字
  • 权利要求
    1.适于形成膜的聚合组合物,所述组合物包括至少一种热塑性聚合物;抗菌剂;和抗菌剂促进剂,其选自Q)至少一种起泡剂,(ii)至少一种亲水性润湿剂,和(iii) ⑴和(ii)的组合2.权利要求3.权利要求 (EVA)4.权利要求乙烯酯含量5.权利要求乙烯酯含量6.权利要求乙烯酯含量7.权利要求8.权利要求I所述的聚合组合物,其中所述热塑性聚合物为可密封的有机聚合物2所述的聚合组合物,其中所述可密封的有机聚合物为乙烯_醋酸乙烯酯3所述的聚合组合物,其中所述乙烯_醋酸乙烯酯具有10%至40%的醋酸3所述的聚合组合物,其中所述乙烯_醋酸乙烯酯具有16%至36%的醋酸3所述的聚合组合物,其中所述乙烯_醋酸乙烯酯具有22%至32%的醋酸1-6所述的聚合组合物进一步包括线性低密度聚乙烯1-7所述的聚合组合物,其中所述聚合组合物包括从大约40%至大约50% 的乙烯-醋酸乙烯酯9.权利要求8所述的聚合组合物,其中所述聚合组合物包括大约45%的乙烯-醋酸乙烯酯10.权利要求7所述的聚合组合物,其中所述聚合组合物包括从大约6%至大约16%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯11.权利要求10所述的聚合组合物,其中所述聚合组合物包括大约11%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯12.权利要求1-11所述的聚合组合物,其中所述抗菌剂选自有机抗菌剂、无机抗菌剂和其组合13.权利要求12所述的聚合组合物,其中所述抗菌剂为无机抗菌剂14.权利要求13所述的聚合组合物,其中所述无机抗菌剂为银官能化的粘土15.权利要求13所述的聚合组合物,其中所述无机抗菌剂包含银离子16.权利要求12所述的聚合组合物,其中所述抗菌剂为有机抗菌剂17.权利要求1-16所述的聚合组合物,其中所述抗菌剂促进剂包含至少一种起泡剂18.权利要求17所述的聚合组合物,其中所述至少一种起泡剂选自脂肪族或脂环族化合物、无机起泡剂、惰性气体和其组合19.权利要求1-18所述的聚合组合物,其中所述抗菌剂促进剂包含至少一种亲水性润湿剂20.权利要求19所述的聚合组合物,其中所述亲水性润湿剂选自聚氧化烯类、山梨糖酐酯类、磷脂类、烷基胺类、甘油、水溶性聚合物、表面活性剂和其组合21.权利要求1-20所述的聚合组合物,其中所述抗菌剂促进剂包含至少一种起泡剂和至少一种亲水性润湿剂22.聚合I吴,其包括至少一种热塑性聚合物;抗菌剂;其中所述膜满足条件(a)和(b)的至少一个,其中条件(a)为所述膜也包括包含至少一种亲水性润湿剂的抗菌剂促进剂,和条件(b)为所述膜最初包括包含至少一种起泡剂的抗菌剂促进剂,所述至少一种起泡剂随后在所述膜内形成气泡并沿所述膜的表面破裂,由此在所述膜上形成多坑表面23.权利要求22所述的聚合膜,其中所述热塑性聚合物为可密封的有机聚合物24.权利要求23所述的聚合膜,其中所述可密封的有机聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA)25.权利要求24所述的聚合膜,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有10%至40%的醋酸乙烯酯含量26.权利要求24所述的聚合膜,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有16%至36%的醋酸乙烯酯含量27.权利要求24所述的聚合膜,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有22%至32%的醋酸乙烯酯含量28.权利要求24所述的聚合膜,其中所述聚合组合物包括从大约40%至大约50%的乙烯-醋酸乙烯酯29.权利要求28所述的聚合膜,其中所述聚合组合物包括大约45%的乙烯-醋酸乙烯酯30.权利要求22-29所述的聚合膜进一步包括线性低密度聚乙烯31.权利要求30所述的聚合膜,其中所述聚合组合物包括从大约6%至大约16%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯32.权利要求31所述的聚合膜,其中所述聚合组合物包括大约11%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯33.权利要求22-32所述的聚合膜,其中所述抗菌剂选自有机抗菌剂、无机抗菌剂和其组合34.权利要求33所述的聚合膜,其中所述抗菌剂为无机抗菌剂35.权利要求34所述的聚合膜,其中所述无机抗菌剂为银官能化的粘土36.权利要求34所述的聚合膜,其中所述无机抗菌剂包含银离子37.权利要求33所述的聚合膜,其中所述抗菌剂为有机抗菌剂38.权利要求22-37所述的聚合膜,其中所述膜满足条件(b)39.权利要求38所述的聚合膜,其中所述至少一种起泡剂选自脂肪族或脂环族化合物、无机起泡剂、惰性气体和其组合40.权利要求22-39所述的聚合膜,其中所述膜满足条件(a)41.权利要求40所述的聚合膜,其中所述亲水性润湿剂选自聚氧化烯类、山梨糖酐酯类、磷脂类、烷基胺类、甘油、水溶性聚合物、表面活性剂和其组合42.权利要求22-41所述的聚合膜,其中所述膜满足条件(a)和(b)43.增加并入聚合组合物的抗菌剂的有效性的方法,所述方法包括提供包含至少一种热塑性聚合物和抗菌剂的聚合组合物;添加选自以下的抗菌剂促进剂至所述组合物(i)至少一种起泡剂,(ii)至少一种亲水性润湿剂,和(iii) (i)和(ii)的组合,由此形成改进的聚合组合物44.权利要求43所述的方法进一步包括挤出改进的聚合组合物,由此形成聚合膜45.权利要求43-44所述的方法,其中所述热塑性聚合物为可密封的有机聚合物46.权利要求45所述的方法,其中所述可密封的有机聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA)47.权利要求46所述的方法,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有10%至40%的醋酸乙烯酯含量48.权利要求46所述的方法,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有16%至36%的醋酸乙烯酯含量49.权利要求46所述的方法,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有22%至32%的醋酸乙烯酯含量50.权利要求46所述的方法,其中所述聚合组合物包括从大约40%至大约50%的乙烯-醋酸乙烯酯51.权利要求50所述的方法,其中所述聚合组合物包括大约45%的乙烯-醋酸乙烯酯52.权利要求43-51所述的方法,其中所述聚合组合物进一步包括线性低密度聚乙烯53.权利要求52所述的聚合组合物,其中所述聚合组合物包括从大约6%至大约16%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯54.权利要求53所述的聚合组合物,其中所述聚合组合物包括大约11%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯55.权利要求43-54所述的方法,其中所述抗菌剂选自有机抗菌剂、无机抗菌剂和其组口 ο56.权利要求55所述的方法,其中所述抗菌剂为无机抗菌剂57.权利要求56所述的方法,其中所述无机抗菌剂为银官能化的粘土58.权利要求56所述的方法,其中所述无机抗菌剂包含银离子59.权利要求55所述的方法,其中所述抗菌剂为有机抗菌剂60.权利要求43-59所述的方法,其中所述抗菌剂促进剂为至少一种起泡剂61.权利要求60所述的方法,其中所述至少一种起泡剂选自脂肪族或脂环族化合物、 无机起泡剂、惰性气体和其组合62.权利要求43-61所述的方法,其中所述抗菌剂促进剂为至少一种亲水性润湿剂63.权利要求62所述的方法,其中所述亲水性润湿剂选自聚氧化烯类、山梨糖酐酯类、 磷脂类、烷基胺类、甘油、水溶性聚合物、表面活性剂和其组合64.权利要求43-63所述的方法,其中所述抗菌剂促进剂包含至少一种起泡剂和至少一种亲水性润湿剂65.多层屏蔽膜,其包括气味屏蔽复合材料,包含基于降冰片烯的材料和乙烯_乙烯醇的至少一种的层;和聚合膜,其包含至少一种热塑性聚合物;抗菌剂;其中所述膜满足条件(a)和(b)的至少一个,其中条件(a)为所述膜也包括包含至少一种亲水性润湿剂的抗菌剂促进剂,和条件(b)为所述膜最初包括包含至少一种起泡剂的抗菌剂促进剂,所述至少一种起泡剂随后在所述膜内形成气泡并沿所述膜的表面破裂,由此在所述膜上形成多坑表面66.权利要求65所述的多层屏蔽膜,其中所述热塑性聚合物为可密封的有机聚合物67.权利要求66所述的多层屏蔽膜,其中所述可密封的有机聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)68.权利要求67所述的多层屏蔽膜,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有10%至40%的醋酸乙烯酯含量69.权利要求67所述的多层屏蔽膜,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有16%至36%的醋酸乙烯酯含量70.权利要求67所述的多层屏蔽膜,其中所述乙烯-醋酸乙烯酯具有22%至32%的醋酸乙烯酯含量71.权利要求67所述的多层屏蔽膜,其中所述聚合膜包括从大约40%至大约50%的乙烯-醋酸乙烯酯72.权利要求71所述的多层屏蔽膜,其中所述聚合膜包括大约45%的乙烯-醋酸乙烯酯73.权利要求65-72所述的多层屏蔽膜,其中所述聚合膜进一步包含线性低密度聚乙烯74.权利要求73所述的多层屏蔽膜,其中所述聚合膜包括从大约6%至大约16%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯75.权利要求74所述的多层屏蔽膜,其中所述聚合膜包括大约11%的茂金属催化的线性低密度聚乙烯76.权利要求65-75所述的多层屏蔽膜,其中所述抗菌剂选自有机抗菌剂、无机抗菌剂和其组合77.权利要求76所述的多层屏蔽膜,其中所述抗菌剂为无机抗菌剂78.权利要求77所述的多层屏蔽膜,其中所述无机抗菌剂为银官能化的粘土79.权利要求77所述的多层屏蔽膜,其中所述无机抗菌剂包含银离子80.权利要求76所述的多层屏蔽膜,其中所述抗菌剂为有机抗菌剂81.权利要求65-80所述的多层屏蔽膜,其中所述膜满足条件(b)82.权利要求81所述的多层屏蔽膜,其中所述至少一种起泡剂选自脂肪族或脂环族化合物、无机起泡剂、惰性气体和其组合83.权利要求65-82所述的多层屏蔽膜,其中所述膜满足条件(a)84.权利要求83所述的多层屏蔽膜,其中所述亲水性润湿剂选自聚氧化烯类、山梨糖酐酯类、磷脂类、烷基胺类、甘油、水溶性聚合物、表面活性剂和其组合85.权利要求65-84所述的多层屏蔽膜,其中所述膜满足条件(a)和(b)86.权利要求65-85所述的多层屏蔽膜,其中所述气味屏蔽复合材料包含环烯共聚物 (COC)87.权利要求86所述的多层屏蔽膜,其中所述环烯共聚物为降冰片烯和乙烯的共聚物88.权利要求86-87所述的多层屏蔽膜,其中所述环烯共聚物以从大约60%至大约80% 的浓度存在于所述水分或气味屏蔽层中89.权利要求88所述的多层屏蔽膜,其中所述环烯共聚物以大约70%的浓度存在于所述水分或气味屏蔽层中90.权利要求86-89所述的多层屏蔽膜,其中所述气味屏蔽复合材料进一步包含接合部分91.权利要求90所述的多层屏蔽膜,其中所述接合部分为g_马来酸酐乙烯-醋酸乙烯酯92.多层聚合膜,其包括第一表层,所述第一表层包括至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物并且具有上表面和下表面;核心层,所述核心层包括至少一种弹性体有机聚合物并且具有上表面和下表面,其中所述核心层的上表面位于所述第一表层的下表面之下;和第二表层,所述第二表层包括至少一种可密封的有机聚合物和至少一种抗菌剂并且具有上表面和下表面,其中所述第二表层的上表面位于所述核心层的下表面之下93.权利要求92所述的膜,其中所述膜进一步包括至少一个接合层,所述接合层包括至少一种胶粘有机聚合物并且具有上表面和下表面,其中所述接合层的上表面位于所述第一表层的下表面之下,并且所述接合层的下表面位于所述核心层的上表面之上,或所述接合层的上表面位于所述核心层的下表面之下,并且所述接合层的下表面位于所述第二表层的上表面之上94.权利要求92-93中所述的膜,其中所述第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物含量以重量计大于50%95.权利要求92-94中所述的膜,其中所述第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物包括含有乙烯醇的均聚物或共聚物96.权利要求92-95中所述的膜,其中所述第一表层进一步包括至少一种链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物的共聚物97.权利要求92-96中所述的膜,其中所述第一表层进一步包括至少一种添加剂98.权利要求97所述的膜,其中所述添加剂包括填料,其中所述填料包括纳米尺寸的填料99.权利要求92-98中所述的膜,其中所述核心层的所述弹性体有机聚合物包括基于聚烯烃的弹性体100.权利要求92-99中所述的膜,其中所述核心层的所述弹性体有机聚合物在纵向和横向两者上具有小于40MPa的ASTM D 882拉伸模量和在纵向和横向两者上至少IOMPa的 ASTM D 882断裂拉伸强度101.权利要求92-100中所述的膜,其中所述第二表层的所述可密封的有机聚合物包括链烯烃_不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物的共聚物102.权利要求92-101中所述的膜,其中所述第二表层的所述抗菌剂包括无机抗菌剂103.权利要求92-102中所述的膜,其中所述第二表层的所述抗菌剂以添加剂浓缩物被递送至所述第二表层,其中所述添加剂浓缩物包括所述抗菌剂和聚(乙烯醇)载体104.权利要求92-103所述的膜,其中所述第二表层的所述抗菌剂包括抗菌剂官能化的纳米尺寸的填料添加剂105.权利要求92-104所述的膜,其中所述膜在纵向和横向两者上具有小于138MPa的 ASTM D 882拉伸模量106.权利要求92-105所述的膜,其中所述膜在纵向和横向两者上具有至少100克力的 ASTM D 1922撕裂强度107.权利要求92-106所述的膜,其中所述膜在37°C和90%相对湿度具有小于400cm3/ (m2-天-atm)的ASTM F 1927氧传输速率108.权利要求92-107所述的膜,其中所述膜在37°C和100%相对湿度具有小于30g/ (m2-天-atm)的ASTM F 1249水蒸汽传输速率109.制品,其中所述制品包括权利要求92-108所述的膜110.在由膜制造的制品中提供气体和蒸汽屏蔽和抗菌活性的方法,其包括提供膜,其中所述膜包括第一表层,所述第一表层包括至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物并且具有上表面和下表面;核心层,所述核心层包括至少一种弹性体有机聚合物并且具有上表面和下表面,其中所述核心层的上表面位于所述第一表层的下表面之下;和第二表层,所述第二表层包括至少一种可密封的聚合物和至少一种抗菌剂并且具有上表面和下表面,其中所述第二表层的上表面位于所述核心层的下表面之下;和制造制品,其中所述制品包括所述月吴111.权利要求110所述的方法,其中所述制品用于医学或保健应用
  • 技术领域
    本发明涉及含有抗菌剂的聚合膜,和包括该膜的制品和方法本发明也涉及增加并入聚合膜的这些试剂的有效性的方法该膜、制品及其方法用于多种应用,诸如医学和保健应用
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:增加聚合膜中抗菌剂的有效性的方法已知许多应用,其中气体和蒸汽屏蔽膜被并入制品,以防止气体和蒸汽的传输,由此控制或防止新鲜度和风味的损失和/或香味或气味的泄漏。在一些应用中,包含医学和保健应用,微生物活动与同时的微生物生长可导致难闻的气体和蒸汽和来自相关制品的可能的感染。涉及微生物活动的制品通常使用钝性气体和蒸汽屏蔽膜,从而含有难闻的气体和蒸汽。在这些制品的一些中要求排出积累的气体和蒸汽,诸如例如造口术用袋(ostomy pouches)。银离子作为抗菌剂高度有效。然而,含有这种离子的化合物也相对昂贵。大多数利用银离子的抗菌技术被可到达聚合膜的表面以暴露于微生物的银离子的量限制。聚合膜中较高浓度的银离子具有有限的作用,因为离子趋于相互阻碍并防止表面之下暴露额外的离子。因此,存在对策略的需要,通过该策略可增加银离子沿膜表面的抗菌效力。发明内容与先前已知的膜相关的困难和缺点和与抗菌剂相关的实践在本聚合膜、包括该膜的制品和方法中解决。—方面,本发明提供了适于形成膜的聚合组合物。该组合物包括至少一种热塑性聚合物、抗菌剂和选自以下的抗菌剂促进剂Q)至少一种起泡剂,( )至少一种亲水性润湿剂,和(iii)⑴和(ii)的组合。另一方面,本发明提供了包括至少一种热塑性聚合物和抗菌剂的聚合膜。该膜满足条件(a)和(b)的至少一个,其中条件(a)为膜也包括含有至少一种亲水性润湿剂的抗菌剂促进剂,和条件(b)为该膜最初包括含有至少一种起泡剂的抗菌剂促进剂,该起泡剂随后在膜内形成气泡并沿膜表面破裂,由此在膜上形成多坑表面。仍另一方面,本发明提供了增加并入聚合组合物的抗菌剂的有效性的方法。该方法包括提供含有至少一种热塑性聚合物和抗菌剂的聚合组合物。该方法也包括添加选自以下的抗菌剂促进剂至组合物(i)至少一种起泡剂,(ii)至少一种亲水性润湿剂,和(iii) (i)和(ii)的组合,由此形成改进的聚合组合物。仍另一方面,本发明提供了包括含有基于降冰片烯材料和/或乙烯-乙烯醇的层的气味屏蔽复合材料的多层屏蔽膜。多层屏蔽膜也包括含有至少一种热塑性聚合物和抗菌剂的聚合膜。该膜满足条件(a)和(b)的至少一个,其中条件(a)为该膜也包括含有至少一种亲水性润湿剂的抗菌剂促进剂,和条件(b)为该膜最初包括含有至少一种起泡剂的抗菌剂促进剂,该起泡剂随后在膜内形成气泡并沿膜表面破裂,由此在膜上形成多坑表面。另一方面,本发明提供了多层聚合膜,其包括第一表层,所述第一表层包括至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物并且具有上表面和下表面。多层膜也包括核心层,所述核心层包含至少一种弹性体有机聚合物并且具有上表面和下表面,其中核心层的上表面位于第一表层的下表面之下。多层膜也包括第二表层,所述第二表层包含至少一种可密封的有机聚合物和至少一种抗菌剂并且具有上表面和下表面,其中第二表层的上表面位于核心层的下表面之下。
仍另一方面,本发明提供了如本文描述的膜,其进一步包括至少一种接合(连接) 层,该接合层包括至少一种胶粘有机聚合物并且具有上表面和下表面,其中接合层的上表面位于第一表层的下表面之下,并且接合层的下表面位于核心层的上表面之上,或接合层的上表面位于核心层的下表面之下,并且接合层的下表面位于第二表层的上表面之上。
本发明的额外方面为制品,其中该制品包括如本文描述的膜。
仍另一方面,本发明提供了在由膜制造的制品中提供气体和蒸汽屏蔽和抗菌活性的方法。该方法包括提供膜,其中该膜包含第一表层,所述第一表层包括至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物并且具有上表面和下表面;核心层,所述核心层包括至少一种弹性体有机聚合物并且具有上表面和下表面,其中核心层的上表面位于第一表层的下表面之下; 和第二表层,所述第二表层包括至少一种可密封的聚合物和至少一种抗菌剂并且具有上表面和下表面,其中第二表层的上表面位于核心层的下表面之下。该方法也包括制造制品,其中该制品包括该月吴。
如将认识到的,本发明能够有其他和不同的实施方式,并且其一些细节能够在多个方面有更改,所有的都不背离本发明。因此,附图和描述被看作说明性的而非限制性的。


提供附图以说明而非限制本发明。附图中的部件不按比例,而是强调以阐明本发明的原理。在附图中,本发明的膜的部件可在所有附图中具有相同的参考数字。
图I为根据本发明的优选实施方式聚合膜的示意性透视图。
图2为图I图解的优选膜的示意性详细的横截面视图。
图3为图I和2中描绘的含有优选膜的优选实施方式多层组件的示意性横截面视图。
图4为在实施例I中的不同温育时间下多个样本细菌计数的图。
图5为根据本发明实施方式的具有三层的膜的横截面视图。
图6为根据本发明实施方式的具有四层的膜的横截面视图。
图7为根据本发明实施方式的具有四层的膜的横截面视图。
图8为根据本发明实施方式的具有五层的膜横截面视图。

通常,根据本发明,利用一种或多种抗菌剂促进剂,当该抗菌剂促进剂被并入聚合组合物中并且由其形成膜时,显著改进了组合物中试剂(一种或多种)的抗菌活性。抗菌剂促进剂优选包含被添加至含有抗菌剂的聚合组合物的起泡剂和/或亲水性润湿剂。聚合组合物可被共挤出以形成聚合膜。该膜或层可被并入多种制品并且优选用于多层屏蔽组件。 添加抗菌剂促进剂的聚合层包含至少一种抗菌剂,诸如但不限于银离子、氧化锌、三氯生和 /或其他抗菌剂。对于其中促进剂包含起泡剂(一种或多种)的实施方式,聚合层具有特定的厚度,优选非常薄以致于不能形成泡沫,以便出现气泡破裂,由此沿膜表面产生高得多的表面积。增加的表面积提供更多的区域,以暴露抗菌剂并且产生与微生物的接触。较高的表面积在几乎任何给定浓度下显著增加了抗菌剂的有效性。对于其中抗菌剂促进剂包含一种或多种亲水性润湿剂的实施方式,并入润湿剂增加了含微生物的水性介质和含有抗菌剂 (一种或多种)的聚合层表面之间的接触。本发明包含具有结合以下的抗菌剂的聚合层 (i) 一种或多种起泡剂和/或(ii) 一种或多种亲水性润湿剂。即,本发明包含单独地以及与另一个结合地使用和并入(i)和(ii)中的每一个。本文更详细地描述了这些和其他方面。
聚合膜
在本发明的优选实施方式中,聚合层包括至少一种可密封的有机聚合物、至少一种抗菌剂和至少一种抗菌剂促进剂。可密封的有机聚合物包括任何热塑性有机聚合物,其允许密封聚合层至其本身或另一个层、至不同膜的层或至制品。在本发明的多种实施方式中,密封方法包含用胶粘剂诸如例如压敏胶粘剂或溶剂胶粘剂进行密封,利用层压胶粘剂经层压和/或压力和/或热进行密封,用热进行密封,或前述密封方法的任何组合。在一个优选实施方式中,密封方法为热密封方法。在某些实施方式中,热密封方法包括用加热棒密封,用热空气密封,用电磁辐射源诸如例如红外辐射或射频辐射密封,或任何前述热密封方法的组合。
可密封的有机聚合物包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、基于苯乙烯的均聚物或共聚物、 聚碳酸酯、聚氨酯、含卤素聚合物、基于丙烯酸酯或基于甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物、 烯烯烃_不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物、含乙烯醇均聚物或共聚物、或任何前述聚合物的两种或多种的混合物。在本发明的某些实施方式中,可密封的有机聚合物是热可密封的并且包括聚乙烯、烯烯烃_不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物、或任何前述聚合物的两种或多种的混合物。优选地,聚乙烯是热可密封的并且包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、聚乙烯塑性体、或任何前述聚乙烯的两种或多种的混合物。烯烯烃_不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物也优选是热可密封的并且包括乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、乙烯_甲基丙烯酸共聚物、乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、包含乙烯-甲基丙烯酸共聚物的金属盐的离聚物、或任何前述共聚物的两种或多种的混合物。在某些实施方式中,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是热可密封的并且基于重量具有10%至40%、16%至36%或22% 至32%的醋酸乙烯酯含量。通常,可密封的有机聚合物以基于重量20%至70%、30%至60% 或40%至50%存在于聚合层中。有用的可密封的有机聚合物是商业可得的并且包含来自 Celanese的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物ATEVA 2810A,其具有O. 949g/cm3的ASTMD 792密度和在190°C /2. 16kg下6dg/分钟的ASTM D 1238熔体指数和以重量计28%的醋酸乙烯酯含量,和来自DuPont 的LL VAX3182,其具有O. 95g/cm3的ASTM D 792密度和在190°C /2. 16kg下3dg/分钟的ASTM D 1238熔体指数和以重量计28%的醋酸乙烯酯含量。
在某些实施方式中,优选包含与线性低密度聚乙烯结合的乙烯-醋酸乙烯酯,并且最优选与茂金属催化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)结合的乙烯-醋酸乙烯酯。这些成分的优选的比例如下。乙烯_醋酸乙烯酯优选以从大约40%至大约50%和最优选大约45%的量使用。并且,茂金属催化的LLDPE以从大约6%至大约16%和最优选大约11%的量使用。
除起泡剂和/或亲水性润湿剂和抗菌剂以外,聚合膜也可进一步包括添加剂,诸如滑爽剂、阻滞剂、成核剂、助挤剂、抗氧化剂、阻燃剂、着色剂或颜料。颜料的例子为炭黑或二氧化钛或石墨和本领域已知的其他化合物。
优选地,在聚合层的某些实施方式中,当利用一种或多种起泡剂作为抗菌剂促进剂时,优选的是该聚合层具有一定厚度,以提升表面特性并保持密封。当聚合膜被并入和用于多层组件诸如医学应用的多层屏蔽时,优选的厚度目标在总体膜结构的5%至15%之间。 通常,聚合层的厚度足够薄,以便该组合物在活化起泡剂后不容易形成泡沫。而是,沿膜或聚合层表面形成的任何气泡趋于破裂,由此产生不均匀的、相对不连续的膜的外表面。该表面在本文中间歇地被称为“多坑表面”。
图I和2示意性地描绘了限定暴露的外表面12的优选实施方式膜10。图2为描绘了记录的多坑表面12的膜10的代表性横截面。具体地,膜10包括含有遍及层分散的一种或多种抗菌剂5的聚合组合物的层。抗菌剂5可例如包含沿膜10的外多坑表面12可进入的银离子。多坑表面12通常包含多个向外延伸的突起物2和多个凹入的凹陷4。如将被理解的,作为存在突起物和凹陷4的结果,外表面12的表面积显著增加。
如先前所记录的,聚合膜可利用是亲水性润湿剂的抗菌剂促进剂。因此,一种或多种亲水性润湿剂可被包含在图I和2描绘的膜10的聚合组合物中。可选地,聚合组合物可使用仅包含亲水性润湿剂并且因此不含起泡剂的促进剂。在这些实施方式中,聚合膜显示了相对平滑的外表面,与当促进剂包含起泡剂(一种或多种)时产生的多坑表面不同。本文详细描述了这些方面。
抗菌剂
优选地,并入聚合层的至少一种抗菌剂包括有机抗菌剂、无机抗菌剂或任何前述抗菌剂的两种或多种的混合物。抗菌剂可为杀微生物的和消灭微生物,或可为抑菌性的 (microbistatic)和防止微生物的生长或繁殖。如本文所用的,术语“微生物”指的是包含细菌、真菌、植物和原生动物的微小生物。微生物的额外的例子包含在本文中。
在优选实施方式中,有机抗菌剂包括天然抗菌剂包含例如植物化学素诸如柠檬酸、合成抗菌剂包含例如三氯生和季铵齒化物,或任何前述有机抗菌剂的两种或多种的混合物。
无机抗菌剂优选包括含金属离子的组合物。在优选实施方式中,无机抗菌剂包括含银离子的组合物、含锌离子的组合物、含铜离子的组合物、含锡离子的组合物、或任何前述组合物的两种或多种的混合物。最优选地,无机抗菌剂为含银离子的组合物。
在某些实施方式中,抗菌剂为抑菌性的无机抗菌剂。含金属离子的组合物可包括有机支持物诸如例如离子交换树脂上的金属离子、无机支持物诸如例如基于硅酸盐的沸石或基于硅酸盐的粘土或玻璃或陶瓷上的金属离子,或任何前述组合物的两种或多种的混合物。在某些实施方式中,聚合层的抗菌剂包括分散在热塑性聚合物载体中以形成抗菌剂添加剂浓缩物(concentrate)的抗菌剂。在其他实施方式中,聚合层的抗菌剂包括抗菌剂官能化的纳米尺寸的填料添加剂并且官能化涉及连接填料的表面上的抗菌剂。与常规的微米尺寸的支持物或填料上的抗菌剂相比,该官能化可产生抗菌剂的更小的粒度和增加的分散以及抗菌剂的更高的效率和更长的寿命。
具体优选的抗菌剂在名称l3/C’ni3LOCK"下从马萨诸塞州波士顿的 NanoBioMatters North America, LLC是商业可得的。BACTIBLOCK*为基于聚合物的原材料的抗菌添加剂。BACTIBLOGICi技术基于产生天然来源的和高效抗菌产物的银官能化的粘土。添加剂防止细菌、霉菌、真菌和其他微小生物的生长,其也使BActiblock^ 成为抵抗气味和变色的强有力工具。
的活性成分为离子银,具有广泛已知的抗菌谱的天然存在的元素,并且被广泛认识为对人类接触是安全的。在BAGTOMXCICifi试剂中,离子银被连接至粘土表面,由此提供在添加剂内的活性种类的均匀分布。另外,沉积在粘土上的银防止片晶凝聚,这保证均匀的添加剂分散。这些分散机制的组合使抗菌效率和聚合物材料的同质保护最大化。
连接至粘土片晶的银种类以受控速度被释放至被保护的材料的表面。与具有在聚合物中容易可得的活性种类的添加剂相比,这保证更均匀和长期的抗菌作用。
每种B A CYl BLOC KAl等级的主要成分为与低浓度的抗菌剂相结合的官能化的粘土。可调节每种成分的具体水平以实现期望的性能。总添加剂包(package)的最终浓度高度依赖于产物设计和目标性质。
关于优选的银官能化的粘土的多种特征和形成的更多细节在US2010/0272831中阐明。
抗菌剂也可选自多种已知的抗生素和抗菌剂。合适的材料在“Active Packaging of Food Applications”,A. L. Brody, E. R. Strupinsky,和 L. R. Kline, Technomic Publishing Company, Inc. Pennsylvania(2001)中讨论。适于本发明实践的抗菌剂的另外的例子包含苯甲酸、山梨酸、乳酸链球菌肽、百里香酚、大蒜素、过氧化物、抑迈唑杀菌剂、三氯生、苯菌灵、抗菌金属离子交换材料、金属胶体、金属盐、酐和有机季铵盐。
在优选实施方式中,抗菌剂选自已经用抗菌离子交换的或负载的金属离子交换材料。适于本发明实践的金属离子交换材料选自磷酸锆、金属磷酸氢盐、磷酸氢锆钠、沸石、 粘土诸如蒙脱石、离子交换树脂和聚合物、多孔铝硅酸盐、分层离子交换材料和硅酸镁。优选金属离子交换材料为磷酸锆、金属磷酸氢盐、磷酸氢锆钠或沸石。优选抗菌离子为银、铜、 镍、锌、锡和金。在具体的优选实施方式中,抗菌离子选自银和锌。抗菌离子为抗菌剂的抗菌部分。
优选抗菌剂的另外的例子包含但不限于,葡萄糖酸氯己定(CHG)、苯扎氯铵(BZK) 或碘丙炔丁基氨甲酸酯(IPBC5Germall plus)。抗菌剂进一步的例子包含但不限于,碘递体、碘、苯甲酸、二氢乙酸、丙酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、溴棕三甲铵、季铵化合物,包含但不限于苯索氯铵(BZT)Ji喹氯铵,双胍类诸如氯己定(包含游离碱和盐(见以下))、PHMB(聚六亚甲基双胍)、氯甲酚、氯二甲苯酚、苯甲醇、溴硝丙二醇、氯代丁醇、乙醇、苯氧乙醇、苯乙醇、2、4_ 二氯苯甲醇、 硫柳汞、克林达霉素、红霉素、过氧化苯甲酰、莫匹罗星、杆菌肽、多粘菌素B、新霉素、三氯生、对氯间二甲苯、膦甲酸、咪康唑、氟康唑、伊曲康唑、酮康唑和其药学上可接受的盐。
根据本发明的可被用作抗菌剂的药学上可接受氯己定盐包含但不限于,棕榈酸氯己定、二磷酸氯己定、二葡糖酸氯己定、二乙酸氯己定、二氯化氢氯己定、二氯氯己定、二碘化氢氯己定、二高氯酸氯己定、二硝酸氯己定、硫酸氯己定、亚硫酸氯己定、硫代硫酸氯己定、二酸磷酸氯己定、二氟磷酸氯己定、二甲酸氯己定、二丙酸氯己定、二碘丁酸氯己定、二正戊酸氯己定、二己酸氯己定、丙二酸氯己定、琥珀酸氯己定、苹果酸氯己定、酒石酸氯己定、二单乙醇酸氯己定、单二乙醇酸氯己定、二乳酸氯己定、二-α-羟基异丁酸氯己定、二葡庚糖酸氯己定、二-异硫代硫酸氯己定、二安息香酸氯己定、二肉桂酸氯己定、二扁桃酸氯己定、二-间苯二甲酸氯己定、二-2-羟基萘甲酸氯己定和双羟萘酸氯己定。氯己定游离碱为抗菌剂进一步的例子。
本发明的聚合层(一种或多种)也可含有额外的医药化合物的任何组合。这种医药化合物包含但不限于,抗菌剂、抗生素、抗真菌剂、抗病毒剂、抗血栓剂、麻醉剂、抗炎剂、 止痛剂、抗癌剂、血管舒张物质、伤口愈合剂、生血管剂、抑制血管生成剂、免疫增 强剂、生长因子和其他生物试剂。合适的抗菌剂包含但不限于,双胍化合物,诸如氯己定和它的盐 ’三氯生;青霉素类;四环素类;氨基糖甙类,诸如庆大霉素和托普霉素 ;多粘菌素类;利福平类;杆菌肽类;红霉素类;万古霉素类;新霉素类;氯霉素类;咪康唑;喹诺酮类,诸如奥索利酸、诺氟沙星、萘啶酸、培氟沙星、依诺沙星、和环丙沙星;磺酰胺类;壬苯醇醚9 ;梭链孢酸;头孢菌素类;和这种化合物和类似化合物的组合。额外的抗菌化合物提供了增强的抗菌活性。
抗菌化合物优选以有效量使用。如本文所用的术语“有效量”指的是任何量的抗菌剂(一种或多种),以便当并入聚合组合物和由其形成膜时,沿膜的表面存在的试剂消灭或至少防止微生物的生长或繁殖。优选地,当抗菌离子为银时,银离子以重量计占组合物的O.01至20%。最优选地,聚合层中银离子的浓度从大约5%至大约15%。
在本发明中,膜表面是抗微生物生长的。可被抵抗的一些微生物包含单细胞生物, 例如,细菌、真菌、藻类,和酵母、和霉菌。细菌可包含革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两者。革兰氏阳性菌的一些例子包含例如,蜡样芽胞杆菌、藤黄微球菌和金黄色葡萄球菌。革兰氏阴性菌的一些例子包含,例如,大肠杆菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌和普通变形杆菌。酵母的菌株包含,例如,酿酒酵母。将理解本发明涉及消灭或减少多种其他微生物和微小生物的生长和/或繁殖。本发明绝不限于本文介绍的微生物的特定例子。
作为抗菌剂促进剂的起泡剂
如先前所记录的,在某些实施方式中,抗菌剂促进剂可包含一种或多种起泡剂。促进剂可包含这种起泡剂以及一种或多种亲水性润湿剂,或仅使用起泡剂。用于本发明的起泡剂可选自适于各个聚合物的任何已知的起泡剂,例如,选自脂肪族或脂环族化合物,包含烃类、醚类、低级醇类、卤代烃类,特别是部分卤代的烃类,和无机起泡剂诸如水、二氧化碳、 氮氧化物诸如NO,NO2和Ν20、氮气、氨水、惰性气体诸如氩气和空气,或其混合物。无机起泡剂也可通过添加化学化合物至组合物原位产生,该化合物分解并且产生气体,诸如通常在13本领域中已知的,例如,含氮型化合物用于产生N2,铵化合物用于产生NH3以及碳酸盐和酸的混合物用于产生CO2。
合适的脂肪族或脂环族化合物的例子为乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷、 丁烯、异丁烯、戊烷、新戊烷、异戊烷、环戊烷、己烷、庚烷、环己烷和其混合物。醚类的合适的例子为二甲醚(DME)、甲基乙基醚、或二乙醚。低级醇类的合适的例子为甲醇、乙醇、 丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇和其混合物,其中乙醇是优选的。在无机起泡剂中,二氧化碳或二氧化碳/水混合物是优选的。部分卤代的烃类的例子为氯乙烷、氯二氟甲烷 (R-22)、I-氣 _1,I- 二氣乙烧(R-142b)、I, I, I, 2-四氣乙烧(R_134a)、I, I, 2, 2-四氣乙烧 0 -134)、2-氯-1,I, 1,2-四氟乙烷(R-124)、五氟乙烷(R_125)、l,I-二氟乙烷(R_152a)、 I, I, I-二氟乙烧(R-143a)、I-氟乙烧(R-161)、二氟甲烧(R-32)、1,I, 1,3,3-五氟丙烧 (HFC-245fa)、1,I, I, 3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc)和其混合物。
在所有情况下优选的是不具有臭氧消耗潜能(ODP)的起泡剂组合物,即氟代烷类、无机起泡剂、醇类 、烃类、醚类或其组合。具体适于例如亚烷基芳香族聚合物和共聚物或适于烯烃聚合物和共聚物的是起泡剂组合物,其主要由以下组成二氧化碳,和二氧化碳与水或乙醇或异丙醇或二甲醚的混合物,或这些中的两种或多种的混合物。基于以下的组合物在本发明的实践中也是特别合适的(i)l,I, 1,2-四氟乙烷,(ii)l,1,2, 2-四氟乙烷, (iii) 1,I-二氟乙烷,(iv)这些中的两种或多种的混合物,或(V)每种化合物的混合物或与乙醇或异丙醇或二甲醚或水或二氧化碳的混合物,或这些中的两种或多种的混合物。另外,基于以下的组合物在本发明的实践中也是合适的二甲醚,和二甲醚与水或乙醇或异丙醇或二氧化碳的混合物,或这些中的两种或多种的混合物。其他合适的起泡剂为烃类,诸如丙烷、丁烷、戊烷或其混合物。此外,合适的烃类与二甲醚、二氧化碳和部分卤代的烃类的混合物在本发明的实践中也是合适的。
起泡剂通常以基于组合物的总重量从O. 5至2. 5重量百分比,和优选从I至I. 5重量百分比的量使用。
优选地,起泡剂不将表面破坏为不可能再密封的程度(point)。这表示由起泡剂产生的孔度,优选具有小于含有抗菌剂的聚合层厚度的横截面区。同样,优选起泡剂不干扰抗菌剂的功能。因此,起泡剂不使表面更疏水的或产生将使抗菌功能无效的竞争阴离子效应。 当抗菌剂促进剂也包含亲水性润湿剂时特别是这样。这些是记录的优选膜的多坑表面的优选特性。
通常,当抗菌剂促进剂包含起泡剂时,气泡的尺寸不均匀,并且他们取决于起泡剂的量和处理温度。表面破裂将取决于气泡相对于表面的位置。
气泡(或破裂的气泡)的典型和优选尺寸范围如下。聚合膜平面中的最大直径优选在聚合层厚度的20%至50%之间。这是记录的优选实施方式膜的多坑表面的另一优选特性。然而,将理解本发明绝不限于该特性。而是,本发明包含形成的聚合膜,其中气泡的最大直径小于聚合层厚度的20%和大于聚合层厚度的50%。
作为抗菌剂促进剂的亲水性润湿剂
如所记录的,在某些实施方式中,抗菌剂促进剂包含一种或多种亲水性润湿剂。促进剂可包含这种润湿剂以及一种或多种起泡剂,或仅使用润湿剂。术语“润湿剂”指的是促进或提高水合作用或沿聚合层表面与水性介质的接触的试剂。合适的润湿剂的例子包含聚氧化烯类(诸如从BASF可得的在名称PLUR0NICS下的那些,或从UnionCarbide可得的在名称CARBOWAXES下的那些,包含具有PEG的那些),醚封端的聚氧化烯类,例如,聚氧乙烯十二烷基醚,酯封端的聚氧化烯类,例如,聚氧乙烯硬脂酸酯,山梨醇酐酯类(诸如一些产物在名称SPAN和TWEEN下是商业可得的),磷脂类(诸如卵磷脂),烷基胺类、甘油、水溶性聚合物诸如聚环氧乙烷、羧甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮,表面活性剂,诸如烷基(C6-C2tl)硫酸盐,例如,十二烷基硫酸钠、芳基(C6-Cltl)硫酸盐和烷芳基(C7-C24)硫酸盐, 和类似物。将理解本发明绝不限于这些润湿剂中的任一个。而是,几乎任何润湿剂可用于抗菌剂促进剂和抗菌剂,只要润湿剂与聚合成分相容。
尽管不希望限于任何具体的理论,但相信亲水性润湿剂(一种或多种)通过增加聚合膜的表面和可能含有微生物的水性介质之间的接触程度用作抗菌剂促进剂。在介质和聚合膜表面之间的增加的接触增加了暴露于膜内的抗菌剂(一种或多种)的程度。
方法
多种优选实施方式膜可在多种方法中生产。优选地,在形成具有抗菌性质的聚合膜时,一种或多种抗菌剂和一种或多种抗菌剂促进剂被选择并以适当的量与如本文描述的聚合系统结合。所述成分可在单次操作中被结合或可被结合和/或相继并入聚合系统中和在多次操作中被结合和/或相继并入聚合系统中。膜随后由聚合组合物形成。优选地,已知的挤出或共挤出技术用于由一种或多种聚合组合物或聚合物成分和添加剂成分形成膜。 当利用起泡剂(一种或多种)用于抗菌剂促进剂时,选择适当的条件诸如温度和挤出速率以便产生期望的多坑表面。
本发明也提供了多种方法。优选方法涉及增加并入聚合组合物的抗菌剂的有效性。该方法包含添加如本文描述的抗菌剂促进剂至组合物的操作。该方法可用于增加由组合物形成的膜的有效性,和组合物本身的有效性。
多层屏蔽
本发明也提供多层膜用于医学应用,并且具体地用于造口术应用。如将被理解的, 这种膜的重要特性是防止或至少显著减少通过膜的气味的传输。优选膜以包括与抗菌剂促进剂结合的抗菌剂的聚合层为特征。所述试剂(一种或多种)和促进剂(一种或多种) 如先前在本文中描述的。优选的多层屏蔽结构使用包含任选与增溶剂结合的环烯共聚物 (COC)的气味阻碍层。在其他实施方式中,优选的多层屏蔽结构包含含有纳米粘土颗粒的内层。仍在另外的实施方式中,多层屏蔽结构可在多层组件的单独或共同的层或区域中一起利用这些成分。仍在另外的实施方式中,气味屏蔽复合材料用于多层屏蔽膜中。气味屏蔽复合材料包含基于优选环烯共聚物或COC和/或乙烯-乙烯醇(EVOH)的降冰片烯的材料的层。优选地,气味屏蔽复合材料包含具有基于降冰片烯的材料和一种或多种其他成分的一个或多个层(一种或多种),和具有EVOH的一个或多个额外的层(一种或多种)。优选地,含有基于降冰片烯的材料的层中的至少一个直接邻近含有EVOH的层。在特别优选实施方式中,含有一种或多种等级的EVOH的层被放置在或“夹在”两层之间,该两层的每一层都包含基于降冰片烯的材料。
在某些实施方式中,优选在聚合膜中利用一种或多种环烯共聚物。环烯共聚物也已知为乙烯共聚物、C0C、环烯烃共聚物、环烯聚合物和乙烯-降冰片烯共聚物。
目前,存在一些基于不同类型的环状单体和聚合方法的商业可得的环烯共聚物类型。环烯共聚物通常由环状单体诸如8,9,10-三降冰片-2-烯(降冰片烯)或 1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢-1,4 :5,8-二亚甲基萘(四环十二烯)与乙烯的链共聚产生。 商业可得的环烯共聚物的非限制性例子包含从TOPAS Advanced Polymers可得的在名称 TOPAS, Mitsui Chemical’ sAPEL下的那些,或通过多种环状单体在氢化后的开环歧化聚合形成的那些,其从 Japan Synthetic Rubber 在名称 ART0N,和 Zeon Chemical ’ sZEONEX 和 ZEONOR下可得。
特别优选的环烯共聚物是从TOPAS Advanced Polymers可得的那些。与部分结晶的聚烯烃聚乙烯和聚丙烯相比,这些环烯共聚物通常是基于环烯和线性烯烃的无定形、透明共聚物。
最优选地,来自TOPAS的环烯共聚物为等级9506和8007。来自TOPAS的另一优选环烯共聚物也被记录在下面。该环烯共聚物被称为研发的聚合物。这些共聚物的性质和特性在下面表1-3中阐明。
表I-来自TOPAS的等级950

描述了增加并入聚合膜的一种或多种抗菌剂的有效性的方法。该方法包括在形成该膜之前或当形成该膜时添加抗菌剂促进剂至聚合物。抗菌剂促进剂为起泡剂、亲水性润湿剂和/或两者。同时描述了包括抗菌剂和这种促进剂的聚合膜,和利用这种膜的多层屏蔽组件。多层屏蔽组件在医学领域获得广泛应用。同时描述了多层聚合膜,其包括含有至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物的第一表层,包括至少一种弹性体有机聚合物的核心层,和包括至少一种可密封的有机聚合物和至少一种抗菌剂的第二表层。包括该膜的制品用于多种应用,包含医学和保健应用。在制品中提供气体和蒸汽屏蔽和抗菌活性的方法包括制造制品,其中该制品包括该膜。



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