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CN112041399A - 抗微生物热密封涂层组合物 - Google Patents

抗微生物热密封涂层组合物 Download PDF

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CN112041399A CN201980027086.8A CN201980027086A CN112041399A CN 112041399 A CN112041399 A CN 112041399A CN 201980027086 A CN201980027086 A CN 201980027086A CN 112041399 A CN112041399 A CN 112041399A
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Abstract

公开了抗微生物热密封涂层组合物，其包括(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包含(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物，和(B)抗微生物剂。还公开食品包装制品，所述食品包装制品包括所公开的热密封涂层。当应用于例如乳制品包装应用的食品包装应用时，所公开的涂层提供减少的过氧化氢作业暴露和改良的包装可靠性。

Description

抗微生物热密封涂层组合物
技术领域
本发明涉及抗微生物热密封涂层。所公开的抗微生物热密封涂层尤其适用于食品包装应用，如乳制品包装。
在一些实施例中，所公开的热密封涂层包括(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物和其组合，和(B)抗微生物剂。还公开食品包装制品，所述食品包装制品包括所公开的热密封涂层。
当应用于例如乳制品包装应用的食品包装应用时，所公开的涂层提供减少的过氧化氢作业暴露和改良的包装可靠性。
背景技术
热密封涂层通常用于食品包装应用中。举例来说，在乳制品包装中，通常使用涂覆于封盖的热密封涂层将封盖热密封至容器。填充有食品或饮料的容器通常由聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯制成。封盖通常为多层结构，其包括通常为铝箔或聚对苯二甲酸乙二酯的基底、油墨层、保护层和底漆层。将热密封涂层涂覆于基底上，且接着通过对容器施加热和/或压力来密封。
热密封涂层通常包含(甲基)丙烯酸酯和烯烃的共聚物的有机分散液。将这些聚合物溶解于溶剂中，例如乙酸丁酯和甲基乙基酮的混合物中，以形成需要用凹版辊涂覆于封盖的热密封涂层，之后进行充分干燥工艺。对于乳制品应用，此类涂层的涂覆涂层重量在3.5且4.5g/m2(在干燥之后)之间变化，且当涂覆于铝基底时可达到6g/m2。在密封于容器之后，所得密封强度通常为约8N/15mm。
用于乳制品包装应用中的热密封涂层必须表明对水和果酸(例如柠檬酸、乳酸)的高耐受性。由于封盖被完全涂布，即不仅涂布于与容器接触的周边上，故热密封涂层与食品或饮料直接接触。因此，所有涂层必须符合当前食品法规，其适用于直接食品接触。
乳制品包装的填充必须在无菌条件下完成。封盖和容器材料必须经历高浓度过氧化氢处理，以避免细菌、精子和真菌交叉污染。如果不满足无菌条件，则将影响包装的乳制品。除其它处理可能性(例如UV、蒸汽)之外，过氧化氢广泛用于乳制品工业，但其需要特殊和/或昂贵的安全预防措施以保护工人免于暴露于过氧化氢。
因此，需要用于食品包装应用的热密封涂层，其减少工人暴露于过氧化氢且提供保持和/或改良的可靠性。
发明内容
本文公开此类热密封涂层。在一些实施例中，公开抗微生物热密封涂层，其包括(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物和其组合，和(B)抗微生物剂。
还公开食品包装制品，所述食品包装制品包括所公开的热密封涂层。
当应用于例如乳制品包装应用的食品包装应用时，所公开的涂层提供减少的过氧化氢作业暴露和改良的包装可靠性。
附图说明
此处参考以下图示，其中：
图1展示说明使用各种实例培育24小时后的大肠杆菌的存活率的图表。
图2展示说明使用各种实例培育24小时后的单核细胞增多性李斯特菌的存活率的图表。
具体实施方式
公开抗微生物热密封涂层，其包括(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物和其组合，和(B)抗微生物剂。
(A)共聚物分散液
在一些实施例中，分散于溶剂中的共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物和其组合。
嵌段或接枝共聚物的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物或(甲基)丙烯酸酯单元包括C1-C20烷基醇的(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，和一种或多种选自由以下组成的组的烯系不饱和单体：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、乙烯基甲基酮、乙烯基异丁基醚、乙酸烯丙酯、烯丙基氯、烯丙基异丁基醚、烯丙基甲基酮、马来酸二丁基酯、马来酸二月桂基酯、衣康酸二丁酯、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑、乙烯基咪唑以及其烷基衍生物、(甲基)丙烯酸的羟基烷基酯和二烷基胺基烷基酯，且尤其(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟基正丙酯或(甲基)丙烯酸羟基正丁酯、具有2至8个碳原子和至少2个烯系双键的非芳族烃(例如丁二烯、异戊二烯或氯丁二烯)、丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯、(甲基)丙烯酸苯丙酯、杂环醇的(甲基)丙烯酸酯(如(甲基)丙烯酸糠酯)、(甲基)丙烯酰胺和其在氮上经C1-C4烷基取代的衍生物。
嵌段或接枝共聚物的烯烃(共)聚合物或烯烃单元由乙烯、丙烯、丁烯和/或其它具有5至20个碳原子的α-烯烃构成。丙烯聚合物尤其适合。
一般来说，共聚物(A)以在有机溶剂中的分散液提供，其中根据ISO 3251，分散液的固体含量介于30％与60％之间，优选40％与50％之间。优选地，溶剂为包括脂族羧酸与脂族醇和一种或多种酮的一种或多种酯的溶剂混合物。可使用的脂族羧酸为乙酸、丙酸或丁酸。可使用的脂族醇为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇或2-甲基-2-丙醇。可使用的酮的实例为丙酮或甲基乙基酮。
在一些实施例中，分散于溶剂(A)中的共聚物具有如通过差示扫描量热法根据ISO11357-1所测量的-60至-30℃或-50至-40℃的玻璃转变温度。
在一些实施例中，共聚物分散液(A)占抗微生物热密封涂层组合物的总重量的90至99.9、或95至99.9、或98至99.9重量％。
(B)抗微生物剂
在一些实施例中，抗微生物热密封涂层组合物包括抗微生物剂。在一些实施例中，抗微生物剂为对细菌、真菌和酵母菌的生长具有影响的物质。适合的抗微生物剂包括(但不限于)精油、二氧化硫、二氧化氯、壳聚糖、于沸石基质中的银离子、乳链菌肽、山梨酸、乳酸、苯甲酸、异硫氰酸烯丙酯和其组合。在一些实施例中，适合的抗微生物剂可归类为“天然”、“合成”或“基于金属的”。“天然”是指天然衍生的物质，而“合成”是指以合成方式调配的物质。效应原理区分需要直接表面接触(例如金属)或将挥发性成分喷射至包装的顶部空间中的物质。
在一些实施例中，抗微生物剂(B)占抗微生物热密封涂层组合物的总重量的0.1至10、或0.1至5、或0.1至1重量％。
任选的组分
在一些实施例中，所公开的抗微生物热密封涂层组合物可任选地包括抗氧化剂。举例来说，组合物中可包含位阻酚类抗氧化剂。如实例中所示，包含抗氧化剂可进一步改良所公开的组合物的抗微生物性能。
在一些实施例中，抗氧化剂占抗微生物热密封涂层组合物的总重量的0.1至1、或0.1于中0.5、或0.1至0.3重量％。
在一些实施例中，所公开的抗微生物热密封涂层组合物可任选地包括抗填充剂。举例来说，组合物中可包括无机填充剂，如滑石或未处理的沉淀二氧化硅。
在一些实施例中，所公开的抗微生物热密封涂层组合物可任选地包括防粘剂。适合的防粘剂包括无机材料，如滑石或其它二氧化硅衍生物。适合的可商购防粘剂包括通过Evonik以ACEMATTTM和AEROSILTM名称出售的防粘剂。
在一些实施例中，当组合物用于铝箔表面上时，所公开的抗微生物热密封涂层组合物可包含氯乙烯乙酸乙烯酯(“VMCH”)共聚物树脂。适合的可商购VMCH树脂包括通过陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)以名称UCARTM VMCH出售的那些VMCH树脂。
本发明的实例
现将通过描述说明所公开的粘着剂组合物和现有粘着剂组合物的实例(说明性实例“IE”、比较实例“CE”，统称为“实例”)来进一步详细解释本发明。然而，本发明的范畴当然不限于所述实例。
比较实例1(“CE1”)包括不涂覆热密封涂层的铝箔封盖。比较实例2(“CE2”)包括涂覆涂层重量4.5g/m2(干重)的热密封涂层的铝箔封盖，所述热密封涂层包括DEGALANTM PM666，可购自Evonik，其为甲基丙烯酸酯和聚烯烃于包括70重量％丙烯酸丁酯和30重量％甲基乙基酮的溶剂中的有机分散液，其具有45％的固体含量、-45℃的玻璃转变温度和300,000g/mol的分子量。
说明性实例1(“IE1”)包括涂覆涂层重量4.5g/m2的热密封涂层的铝箔封盖，所述热密封涂层包括99重量％于溶剂中的DEGALANTM PM 666和1重量％的具有100％固体含量的负载Ag+离子的沸石。说明性实例2(“IE2”)包括涂覆涂层重量4.5g/m2的热密封涂层的铝箔封盖，所述热密封涂层包括98.8重量％于溶剂中的DEGALANTM PM 666、1重量％具有100％固体含量的负载Ag+离子的沸石和0.2重量％的为位阻酚类抗氧化剂的IGRANOXTM 1076。
针对以下细菌测试实例：大肠杆菌(革兰氏阴性粪便指示菌株)、金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性皮肤病原体)、单核细胞增多性李斯特菌(革兰氏阳性食物病原体)和白色念珠菌(酵母菌)。根据表面接触方法ISO/DIS 22196：2006进行对抗微生物有效性的分析。
图1和图2展示说明IE1和IE2的有效性的图表，所述IE1和IE2包括热密封涂层，其中抗微生物剂(负载Ag+离子的沸石)直接并入至热密封涂层中。详细地说，IE1和IE2展示对大肠杆菌和单核细胞增多性李斯特菌的明显效应，且对白色念珠菌和金黄色葡萄球菌具有较小但仍正面的影响。
除上文所述的实施例之外，特定组合的多种实施例也在本发明的范畴内，下文描述其中一些实施例：
实施例1.一种抗微生物热密封涂层组合物，其包括：
(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物；和
(B)抗微生物剂。
实施例2.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中分散于溶剂中的所述共聚物具有如通过差示扫描量热法根据ISO 11357-1所测量的-60至-30℃的玻璃转变温度。
实施例3.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中分散于溶剂中的所述共聚物具有如通过差示扫描量热法根据ISO 11357-1所测量的-50至-40℃的玻璃转变温度。
实施例4.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述溶剂选自由以下组成的组：乙酸丁酯、甲基乙基酮和其组合。
实施例5.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中分散于溶剂中的所述共聚物具有45重量％的固体含量。
实施例6.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂为天然衍生的。
实施例7.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂为以合成方式衍生的。
实施例8.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂为基于金属的。
实施例9.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂为对细菌、真菌和酵母菌中的至少一种的生长率具有负面影响的物质。
实施例10.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂选自由以下组成的组：精油、二氧化硫、二氧化氯、壳聚糖、负载银离子的沸石、乳链菌肽、山梨酸、乳酸、苯甲酸、异硫氰酸烯丙酯和其组合。
实施例11.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其进一步包括抗氧化剂。
实施例12.如实施例11所述抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂为位阻酚类抗氧化剂。
实施例13.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其进一步包括填充剂。
实施例14.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述共聚物分散液(A)占所述组合物的总重量的90至99.9重量％。
实施例15.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述共聚物分散液(A)占所述组合物的总重量的95至99.9重量％。
实施例16.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述共聚物分散液(A)占所述组合物的总重量的98至99.9重量％。
实施例17.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂(B)占所述组合物的总重量的0.1至10重量％。
实施例18.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂(B)占所述组合物的总重量的0.1至5重量％。
实施例19.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂(B)占所述组合物的总重量的0.1至1重量％。
实施例20.一种抗微生物热密封涂层组合物，其包括：
(A)分散于溶剂中的乙烯乙酸乙烯酯；和
(B)抗微生物剂。
实施例21.如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物，其进一步包括氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物树脂。
实施例22.一种食品包装制品，其包括如任何前述或后续实施例所述的抗微生物热密封涂层组合物。
实施例23.一种食品包装制品，其包括：
包括表面的封盖；和
均匀涂布于所述表面上的抗微生物热密封涂层，所述涂层包括(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物，和(B)抗微生物剂。
实施例24.如实施例23所述的食品包装物品，其中所述封盖包括选自由以下组成的组的材料：铝箔和聚对苯二甲酸乙二酯。

Claims (10)

1.一种抗微生物热密封涂层组合物，其包括：
(A)分散于溶剂中的共聚物，所述共聚物包括选自由以下组成的组的至少一种：(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烃(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯单元和烯烃单元的共聚物；和
(B)抗微生物剂。
2.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中分散于溶剂中的所述共聚物具有如通过差示扫描量热法根据ISO 11357-1所测量的-60至-30℃的玻璃转变温度。
3.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂为对细菌、真菌和酵母菌中的至少一种的生长率具有负面影响的物质。
4.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂选自由以下组成的组：精油、二氧化硫、二氧化氯、壳聚糖、负载银的沸石、乳链菌肽、山梨酸、乳酸、苯甲酸、异硫氰酸烯丙酯和其组合。
5.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其进一步包括抗氧化剂。
6.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其进一步包括填充剂。
7.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述共聚物分散液(A)占所述组合物的总重量的90至99.9重量％。
8.根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物，其中所述抗微生物剂(B)占所述组合物的总重量的0.1至10重量％。
9.一种抗微生物热密封涂层组合物，其包括：
(A)分散于溶剂中的乙烯乙酸乙烯酯；和
(B)抗微生物剂。
10.一种食品包装制品，其包括根据权利要求1所述的抗微生物热密封涂层组合物。
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