[发明专利]抗微生物聚合物膜和所述膜的制造方法

说明书

本申请涉及抗微生物聚合物膜，具体涉及聚酯膜。

具有抗微生物性能的聚合物膜的制备是众所周知的。这类膜适用于，例如，在医疗和公共饮食环境中提供抗微生物表面。可采用抗微生物剂(抗菌剂)赋予抗微生物性能。这类膜的制备典型地涉及将抗微生物剂布置于聚合物基质中或者将其作为涂层布置于一个或多个表面上。理想地，抗微生物剂应当对不同微生物具有广谱活性，而对高等生物则具有低毒性分布。金属离子、尤其是银离子表现抗真菌、抗细菌和抗藻类活性(下文称之为抗微生物活性)，已久为人知。近来，人们提出了利用负载于磷酸锆上的抗微生物金属离子，如US-5441717、JP-A-3/83905和US-5296238所公开的。US-5556699公开了沸石抗微生物剂在共挤出膜或层压膜(尤其包括PVC、聚烯烃、聚酯和/或聚乙烯醇层)中的用途，这些薄膜适用于包装食物和医疗设备。US-5639466公开了一种包装膜，其包含(a)5-40％丙交酯或乳酸低聚物；(b)0-20％有机增塑剂和(c)60-95％乳酸聚合物或共聚物的抗细菌组合物，该抗细菌组合物被涂覆在聚合物基底(substrate)上形成厚度至少5μm的层。EP-A-0846418公开了抗细菌膜，其包含无机和/或有机抗细菌剂和亲水性物质，其适用于食品包装。

WO-2004/063254-A公开了一种抗微生物聚合物膜，包含聚合物基底层和其表面上包含抗微生物化合物的聚合物涂层，其中聚合物涂层也提供热封性和/或屏障性。

WO-2006/000755-A公开了一种抗微生物聚合物膜，包含聚合物基底层，该基底层含有0.05至0.7wt％的含银抗微生物化合物。这种抗微生物化合物优选在聚合之后、并且成膜之前被加入到基底聚合物中。

理想的是提供一种具有较高抗微生物功效的抗微生物膜。另外，抗微生物剂较为昂贵，消费者通常需要在抗微生物功效与成本之间进行权衡。对于既定的抗微生物功效，提供更加经济的抗微生物膜，或者对于既定的成本，提供具有更高抗微生物功效的膜，将是合乎需要的。对于抗微生物膜而言，能够表现出与无抗微生物剂膜可比拟的良好光学特性，如低浊度和高光泽，也是合乎需要的。

另外，对于抗微生物膜而言，能够表现出优异的持久性(由于抗微生物活性的长时间保留)，是合乎需要的。在现有技术的抗微生物膜中，抗微生物剂具有从膜表面损失或磨损的趋势，而对于抗微生物剂为颗粒形式的那些现有技术的膜而言，这尤其成为问题。然而，本发明人已经发现，使抗微生物剂存在于膜表面附近，从而最大化抗微生物活性，是合乎需要的。本发明的一个具体目的是解决这个平衡问题(trade-off)，并提供一种显示出优异的初始抗微生物活性和抗微生物活性随时间的优异保留性的膜。本发明还有一个目的是提供一种含有颗粒抗微生物剂的抗微生物膜，其表现出颗粒抗微生物剂的改善的耐磨性。

本发明的一个目的是提供一种抗微生物膜，其能够解决上述一个或多个问题。

根据本发明，提供了一种制造抗微生物聚合物膜的方法，所述方法包括：

(a)共挤出聚合物基底层，其包含第一聚合物材料的第一层和第二聚合物材料的第二层，其中，所述第二聚合物材料的晶体熔融温度(T_M2)低于所述第一聚合物材料的晶体熔融温度(T_M1)；

(b)在第一方向上拉伸(stretching)共挤出的基底；

(c)可选地在第二方向、正交(垂直)方向上拉伸基底层；

(d)在聚合物第二层的表面上布置包括颗粒抗微生物化合物和液体载体以及优选还有表面活性剂的组合物；和

(e)在高于第二聚合物材料的晶体熔融温度(T_M2)且低于第一聚合物材料的晶体熔融温度(T_M1)的温度下热固化(heat-setting)拉伸的膜；

其中步骤(d)先于步骤(b)，或在步骤(b)和步骤(c)之间，或在步骤(c)之后，并在步骤(e)之前；

使得在最终的膜中，所述第二层包含的所述抗微生物化合物的量为所述第二层聚合物材料的约1至约80wt％。

本发明人已经发现，在膜制造工艺中，将颗粒抗微生物化合物施用于共挤出膜中，相比于将抗微生物化合物引入到用于制备共挤出膜的聚合物材料中，可出乎意料地提供更高的抗微生物活性。而且，新的制造工艺允许抗微生物化合物保留在膜表面上。

根据本发明的另一方面，提供了一种抗微生物聚合物膜，包含共挤出的拉伸热固化聚合物基底层，该聚合物基底层含有第一聚合物材料的第一层和第二聚合物材料的第二层，其中：