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TW201942262A - 抗微生物熱密封塗層組合物 - Google Patents

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TW201942262A TW108107732A TW108107732A TW201942262A TW 201942262 A TW201942262 A TW 201942262A TW 108107732 A TW108107732 A TW 108107732A TW 108107732 A TW108107732 A TW 108107732A TW 201942262 A TW201942262 A TW 201942262A
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托爾斯坦 史密特
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美商陶氏全球科技有限責任公司
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Abstract

揭示抗微生物熱密封塗層組合物,其包括(A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包含(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物,及(B)抗微生物劑。亦揭示食品封裝製品,所述食品封裝製品包括所揭示之熱密封塗層。當應用於諸如乳製品封裝應用之食品封裝應用時,所揭示之塗層提供減少之過氧化氫作業暴露及改良之封裝可靠性。

Description

抗微生物熱密封塗層組合物
本發明係關於抗微生物熱密封塗層。所揭示之抗微生物熱密封塗層尤其適用於食品封裝應用,諸如乳製品封裝。
在一些實施例中,所揭示之熱密封塗層包括(A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物及其組合,及(B)抗微生物劑。亦揭示食品封裝製品,所述食品封裝製品包括所揭示之熱密封塗層。
當應用於諸如乳製品封裝應用之食品封裝應用時,所揭示之塗層提供減少之過氧化氫作業暴露及改良之封裝可靠性。
熱密封塗層通常用於食品封裝應用中。舉例而言,在乳製品封裝中,通常使用塗覆於封蓋之熱密封塗層將封蓋熱密封至容器。填充有食品或飲料之容器通常由聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚對苯二甲酸伸乙酯製成。封蓋通常為多層結構,其包括通常為鋁箔或聚對苯二甲酸伸乙酯之基底、油墨層、保護層及底漆層。將熱密封塗層塗覆於基底上,且接著藉由對容器施加熱及/或壓力來密封。
熱密封塗層通常包含(甲基)丙烯酸酯及烯烴之共聚物之有機分散液。將此等聚合物溶解於溶劑中,例如乙酸丁酯及甲基乙基酮之混合物中,以形成需要用凹版輥塗覆於封蓋之熱密封塗層,之後進行充分乾燥製程。對於乳製品應用,此類塗層之塗覆塗層重量在3.5且4.5 g/m²(在乾燥之後)之間變化,且當塗覆於鋁基底時可達至6 g/m2 。在密封於容器之後,所得密封強度通常為約8 N/15 mm。
用於乳製品封裝應用中之熱密封塗層必須表明對水及果酸(例如檸檬酸、乳酸)之高耐受性。由於封蓋被完全塗佈,亦即不僅塗佈於與容器接觸之周邊上,故熱密封塗層與食品或飲料直接接觸。因此,所有塗層必須符合當前食品法規,其適用於直接食品接觸。
乳製品封裝之填充必須在無菌條件下完成。封蓋及容器材料必須經歷高濃度過氧化氫處理,以避免細菌、精子及真菌交叉污染。若不滿足無菌條件,則將影響封裝之乳製品。除其他處理可能性(例如UV、蒸汽)之外,過氧化氫廣泛用於乳製品工業,但其需要特殊及/或昂貴的安全預防措施以保護工人免於暴露於過氧化氫。
因此,需要用於食品封裝應用之熱密封塗層,其減少工人暴露於過氧化氫且提供保持及/或改良之可靠性。
本文揭示此類熱密封塗層。在一些實施例中,揭示抗微生物熱密封塗層,其包括(A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物及其組合,及(B)抗微生物劑。
亦揭示食品封裝製品,所述食品封裝製品包括所揭示之熱密封塗層。
當應用於諸如乳製品封裝應用之食品封裝應用時,所揭示之塗層提供減少之過氧化氫作業暴露及改良之封裝可靠性。
揭示抗微生物熱密封塗層,其包括(A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物及其組合,及(B)抗微生物劑。 A )共聚物分散液
在一些實施例中,分散於溶劑中之共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物及其組合。
嵌段或接枝共聚物之(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物或(甲基)丙烯酸酯單元包括C1-C20烷基醇之(甲基)丙烯酸酯,諸如(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,及一或多種選自由以下組成之群的烯系不飽和單體: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、乙烯基異丁基醚、乙酸烯丙酯、烯丙基氯、烯丙基異丁基醚、烯丙基甲基酮、馬來酸二丁基酯、馬來酸二月桂基酯、衣康酸二丁酯、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯啶、乙烯基吡咯啶酮、乙烯基咔唑、乙烯基咪唑以及其烷基衍生物、(甲基)丙烯酸之羥基烷基酯及二烷基胺基烷基酯,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)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥基正丙酯或(甲基)丙烯酸羥基正丁酯、具有2至8個碳原子及至少2個烯系雙鍵之非芳族烴(例如丁二烯、異戊二烯或氯丁二烯)、丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯、(甲基)丙烯酸苯丙酯、雜環醇之(甲基)丙烯酸酯(諸如(甲基)丙烯酸糠酯)、(甲基)丙烯醯胺及其在氮上經C1-C4烷基取代之衍生物。
嵌段或接枝共聚物之烯烴(共)聚合物或烯烴單元由乙烯、丙烯、丁烯及/或其他具有5至20個碳原子之α-烯烴構成。丙烯聚合物尤其適合。
一般而言,共聚物(A)以於有機溶劑中之分散液提供,其中根據ISO 3251,分散液之固體含量介於30%與60%之間,較佳40%與50%之間。較佳地,溶劑為包括脂族羧酸與脂族醇及一或多種酮之一或多種酯之溶劑混合物。可使用之脂族羧酸為乙酸、丙酸或丁酸。可使用之脂族醇為乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇或2-甲基-2-丙醇。可使用之酮之實例為丙酮或甲基乙基酮。
在一些實施例中,分散於溶劑(A)中之共聚物具有如藉由差示掃描量熱法根據ISO 11357-1所量測之-60至-30℃或-50至-40℃之玻璃轉變溫度。
在一些實施例中,共聚物分散液(A)佔抗微生物熱密封塗層組合物之總重量的90至99.9、或95至99.9、或98至99.9重量%。 B )抗微生物劑
在一些實施例中,抗微生物熱密封塗層組合物包括抗微生物劑。在一些實施例中,抗微生物劑為對細菌、真菌及酵母菌之生長具有影響之物質。適合的抗微生物劑包括(但不限於)精油、二氧化硫、二氧化氯、聚葡萄胺糖、於沸石基質中之銀離子、乳鏈菌肽、山梨酸、乳酸、苯甲酸、異硫氰酸烯丙酯及其組合。在一些實施例中,適合的抗微生物劑可歸類為「天然」、「合成」或「基於金屬的」。「天然」係指天然衍生之物質,而「合成」係指以合成方式調配之物質。效應原理區分需要直接表面接觸(例如金屬)或將揮發性成分噴射至封裝之頂部空間中之物質。
在一些實施例中,抗微生物劑(B)佔抗微生物熱密封塗層組合物之總重量之0.1至10、或0.1至5、或0.1至1重量%。視情況選用之組分
在一些實施例中,所揭示之抗微生物熱密封塗層組合物可視情況包括抗氧化劑。舉例而言,組合物中可包含位阻酚類抗氧化劑。如實例中所示,包含抗氧化劑可進一步改良所揭示之組合物之抗微生物效能。
在一些實施例中,抗氧化劑佔抗微生物熱密封塗層組合物之總重量之0.1至1、或0.1於中0.5、或0.1至0.3重量%。
在一些實施例中,所揭示之抗微生物熱密封塗層組合物可視情況包括抗填充劑。舉例而言,組合物中可包括無機填充劑,諸如滑石或未處理之沈澱二氧化矽。
在一些實施例中,所揭示之抗微生物熱密封塗層組合物可視情況包括防黏劑。適合的防黏劑包括無機材料,諸如滑石或其他二氧化矽衍生物。適合的市售防黏劑包括藉由Evonik以ACEMATT™及AEROSIL™名稱出售之防黏劑。
在一些實施例中,當組合物用於鋁箔表面上時,所揭示之抗微生物熱密封塗層組合物可包含氯乙烯乙酸乙烯酯(「VMCH」)共聚物樹脂。適合的市售VMCH樹脂包括藉由陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)以名稱UCAR™ VMCH出售之彼等VMCH樹脂。本發明之實例
現將藉由描述說明所揭示之黏著劑組合物及現有黏著劑組合物之實例(說明性實例「IE」、比較實例「CE」,統稱為「實例」)來進一步詳細解釋本發明。然而,本發明之範疇當然不限於所述實例。
比較實例1(「CE1」)包括不塗覆熱密封塗層之鋁箔封蓋。比較實例2(「CE2」)包括塗覆塗層重量4.5 g/m2 (乾重)之熱密封塗層之鋁箔封蓋,所述熱密封塗層包括DEGALAN™ PM 666,可購自Evonik,其為甲基丙烯酸酯及聚烯烴於包括70重量%丙烯酸丁酯及30重量%甲基乙基酮之溶劑中之有機分散液,其具有45%之固體含量、-45℃之玻璃轉變溫度及300,000 g/mol之分子量。
說明性實例1(「IE1」)包括塗覆塗層重量4.5 g/m2 之熱密封塗層之鋁箔封蓋,所述熱密封塗層包括99重量%於溶劑中之DEGALAN™ PM 666及1重量%之具有100%固體含量之負載Ag+離子之沸石。說明性實例2(「IE2」)包括塗覆塗層重量4.5 g/m2 之熱密封塗層之鋁箔封蓋,所述熱密封塗層包括98.8重量%於溶劑中之DEGALAN™ PM 666、1重量%具有100%固體含量之負載Ag+離子之沸石及0.2重量%之為位阻酚類抗氧化劑之IGRANOX™ 1076。
針對以下細菌測試實例:大腸桿菌(革蘭氏陰性糞便指示菌株)、金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性皮膚病原體)、單核球增多性李斯特菌(革蘭氏陽性食物病原體)及白色念珠菌(酵母菌)。根據表面接觸方法ISO/DIS 22196:2006進行對抗微生物有效性之分析。
圖1及圖2展示說明IE1及IE2之有效性之圖表,所述IE1及IE2包括熱密封塗層,其中抗微生物劑(負載Ag+離子之沸石)直接併入至熱密封塗層中。詳言之,IE1及IE2展示對大腸桿菌及單核球增多性李斯特菌之明顯效應,且對白色念珠菌及金黃色葡萄球菌具有較小但仍正面之影響。
除上文所述之實施例之外,特定組合之多種實施例亦在本發明之範疇內,下文描述其中一些實施例:
實施例1. 一種抗微生物熱密封塗層組合物,其包括: (A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物;及 (B)抗微生物劑。
實施例2. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中分散於溶劑中之所述共聚物具有如藉由差示掃描量熱法根據ISO 11357-1所量測之-60至-30℃之玻璃轉變溫度。
實施例3. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中分散於溶劑中之所述共聚物具有如藉由差示掃描量熱法根據ISO 11357-1所量測之-50至-40℃之玻璃轉變溫度。
實施例4. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述溶劑選自由以下組成之群:乙酸丁酯、甲基乙基酮及其組合。
實施例5. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中分散於溶劑中之所述共聚物具有45重量%之固體含量。
實施例6. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑為天然衍生的。
實施例7. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑為以合成方式衍生的。
實施例8. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑為基於金屬的。
實施例9. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑為對細菌、真菌及酵母菌中之至少一者之生長率具有負面影響之物質。
實施例10. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑選自由以下組成之群:精油、二氧化硫、二氧化氯、聚葡萄胺糖、負載銀離子之沸石、乳鏈菌肽、山梨酸、乳酸、苯甲酸、異硫氰酸烯丙酯及其組合。
實施例11. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其進一步包括抗氧化劑。
實施例12. 如實施例第11項所述抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑為位阻酚類抗氧化劑。
實施例13. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其進一步包括填充劑。
實施例14. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述共聚物分散液(A)佔所述組合物之總重量之90至99.9重量%。
實施例15. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述共聚物分散液(A)佔所述組合物之總重量之95至99.9重量%。
實施例16. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述共聚物分散液(A)佔所述組合物之總重量之98至99.9重量%。
實施例17. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑(B)佔所述組合物之總重量之0.1至10重量%。
實施例18. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑(B)佔所述組合物之總重量之0.1至5重量%。
實施例19. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑(B)佔所述組合物之總重量之0.1至1重量%。
實施例20. 一種抗微生物熱密封塗層組合物,其包括: (A)分散於溶劑中之乙烯乙酸乙烯酯;及 (B)抗微生物劑。
實施例21. 如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其進一步包括氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂。
實施例22. 一種食品封裝製品,其包括如任何前述或後續實施例所述之抗微生物熱密封塗層組合物。
實施例23. 一種食品封裝製品,其包括: 包括表面之封蓋;及 均勻塗佈於所述表面上之抗微生物熱密封塗層,所述塗層包括(A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物,及(B)抗微生物劑。
實施例24. 如實施例第23項所述之食品封裝物品,其中所述封蓋包括選自由以下組成之群的材料:鋁箔及聚對苯二甲酸伸乙酯。
此處參考以下圖示,其中: 圖1展示說明使用各種實例培育24小時後之大腸桿菌之存活率的圖表。 圖2展示說明使用各種實例培育24小時後之單核球增多性李斯特菌之存活率的圖表。

Claims (10)

  1. 一種抗微生物熱密封塗層組合物,其包括: (A)分散於溶劑中之共聚物,所述共聚物包括選自由以下組成之群的至少一者:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、烯烴(共)聚合物、包括(甲基)丙烯酸酯單元及烯烴單元之共聚物;及 (B)抗微生物劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中分散於溶劑中之所述共聚物具有如藉由差示掃描量熱法根據ISO 11357-1所量測之-60至-30℃之玻璃轉變溫度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑為對細菌、真菌及酵母菌中之至少一者之生長率具有負面影響之物質。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑選自由以下組成之群:精油、二氧化硫、二氧化氯、聚葡萄胺糖、負載銀之沸石、乳鏈菌肽、山梨酸、乳酸、苯甲酸、異硫氰酸烯丙酯及其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其進一步包括抗氧化劑。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其進一步包括填充劑。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述共聚物分散液(A)佔所述組合物之總重量之90至99.9重量%。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物,其中所述抗微生物劑(B)佔所述組合物之總重量之0.1至10重量%。
  9. 一種抗微生物熱密封塗層組合物,其包括: (A)分散於溶劑中之乙烯乙酸乙烯酯;及 (B)抗微生物劑。
  10. 一種食品封裝製品,其包括如申請專利範圍第1項所述之抗微生物熱密封塗層組合物。
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