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TWI685305B - 濕度依賴型抗菌性積層產品的製造方法 - Google Patents

濕度依賴型抗菌性積層產品的製造方法 Download PDF

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TWI685305B TW105111710A TW105111710A TWI685305B TW I685305 B TWI685305 B TW I685305B TW 105111710 A TW105111710 A TW 105111710A TW 105111710 A TW105111710 A TW 105111710A TW I685305 B TWI685305 B TW I685305B
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Abstract

一種包含一基材，位於該基材的一表面上的含抗菌劑層，及位於該含抗菌劑層上的一濕度啟動層的積層產品被揭示，其中該含抗菌劑層含有一揮發性的抗菌劑，該濕度啟動層含有一親水性高分子(例如聚乙烯吡咯烷酮)。該積層產品於高濕度環境下相對於乾燥環境下會釋放出較大量的氣態該揮發性的抗菌劑。

Description

濕度依賴型抗菌性積層產品的製造方法
本發明係關於一種濕度依賴型抗菌性積層產品及其製造方法。
我國發明專利357305號(相當於US 7923035 B2及JP4683925 B2)揭示了一種濕度依賴型抗菌性粉末組成物，其製造方法，濕度依賴型抗菌性之食品保存用物品及食品之保存方法。該濕度依賴型抗菌性粉末組成物含有揮發性油狀抗菌物質、水溶性薄膜形成劑及選擇性地粉末賦型劑，其具有依濕度而改變釋放出上述抗菌物質之行為。該水溶性薄膜形成劑係用於構成內包揮發性油狀抗菌物質之吸濕性膠囊粒子，只要於一定濕度以上的環境下可釋放出該揮發性油狀抗菌物質，任何物質均可使用，具體上可舉例如阿拉伯樹膠、明膠、半纖維素、微生物產生多糖類及改質澱粉。適合的粉末賦形劑，可舉例如非吸濕性之澱粉或糊精。於其實驗例1中，該濕度依賴型抗菌性粉末組成物被均勻地混合於丙烯酸系膠粘劑，再將所得之混合物，使用滾輪塗佈於不織布 之一面上，以加熱至120℃之熨斗加壓乾燥塗佈面，而製造出塗膜中均勻地分散混入濕度依賴型抗菌性粉末組成物之抗菌性薄片。於其實驗例2中，將20重量%之實施例1中所製造之濕度依賴型抗菌性粉末組成物，均勻地混合於聚乙烯樹脂，製作成抗菌母粒(master batch)。再將於聚乙烯樹脂中混入5%抗菌母粒，均勻混合後經吹塑(Inflation)加工，製造出均勻分散混入濕度依賴型抗菌性粉末組成物之厚度為60μm之抗菌性聚乙烯袋(20×30cm)。從以上實驗例可以看出，如果能直接使用揮發性油狀抗菌物質於抗菌性薄片及抗菌性聚乙烯袋的製作，而不是需要先製成粉末組成物才能使用，將可以省略粉末賦形劑的使用及粉末形成步驟。
本發明的一主要目的在提供一種不具有前述先前技藝的缺點的濕度依賴型抗菌性積層產品。
本發明的另一目的在提供一種不具有前述先前技藝的缺點的濕度依賴型抗菌性積層產品的製備方法。
本發明的又一目的在提供一種使用該濕度依賴型抗菌性積層產品於食物保存的用途。
為了達成上述本發明目的，本發明的積層產品包含一基材，被塗佈於該基材的一表面上且乾燥的一含抗菌劑層，及被塗佈於該含抗菌劑層上且乾燥的一濕度啟動層，其中該含抗菌劑層含有揮發性的抗菌劑，該濕度啟動層含有一親水性高分子，並且該抗菌劑與該親水性高分子沒有被混合 在一起。本發明的積層產品於高濕度環境下相對於乾燥環境下會釋放出明顯較大量的氣態該揮發性抗菌劑，而具有濕度依賴型的釋放行為。本案發明人出乎意料地發現，當該基材只被塗佈一單層，其中該抗菌劑及親水性高分子被同時包含於該單層，該塗佈有單層的基材將失去濕度依賴型的釋放行為。
較佳的，該親水性高分子為聚乙烯吡咯烷酮。
較佳的，該含抗菌劑層進一步含有一黏結樹脂。
較佳的，該濕度啟動層進一步含有一黏結樹脂。
較佳的，該黏結樹脂為丙烯酸(酯)單體的均聚物或共聚物。
較佳的，該基材為塑膠、紙、布、或不織布。
較佳的，該乾燥的濕度啟動層具有一量測的厚度1-10μm，及該乾燥的含抗菌劑層具有一量測的厚度1-10μm。
為解決市售揮發型抗菌包材在開啟後需在一定時間用完，以確保食品廠或消費者使用時該抗菌包材具有想要之抗菌劑釋放濃度。於本發明的一較佳具體實施例中藉由濕度啟動之配方以及雙層塗布製成一抗菌片。所製成之抗菌片表面具有良好光澤，在低濕度下抗菌劑(抑菌成份)釋出量低。在該抗菌片與食品一起被包裝於一密閉空間後，該食品中的水氣啟動該抗菌片中抑菌成份之釋放。
濕度啟動之配方中主要包含了一抗菌劑、一塗布 劑(內含黏結樹脂)，以及一具氫鍵結合能力之高分子(親水性高分子)。適用之抗菌需具揮發性，可選自辣椒、大蒜、山葵、芥子油、迷迭香、薄荷、肉桂、八角、百里香、迷迭香、檜木等天然精油，或者為醋酸、丙酸、乙醇、二氧化硫、二氧化氯等熟知之具抑菌或殺菌成份，或其混合成分。
本發明之濕度依賴型抗菌性積層產品的一合適製造方式包含先將該抗菌劑與該塗布劑及選擇性的一乳化劑混合後，塗布於一基材，乾燥後再塗上塗布劑與親水性高分子之混合液，乾燥後形成了含有基材、含抗菌劑層、濕度啟動層等共三層之積層產品。該塗布可採用習知的方式，例如刮塗、旋塗、噴塗、印刷、或含浸等方式。
該塗布劑可為水性或油性塗布劑，以水性塗布劑為較佳。該塗布劑的一合適例子包括(但不限於)塗料、上光油、蠟乳劑、及油墨。
當該塗布劑為水性塗布劑，例如壓克力樹脂類的水性塗料，而該抗菌劑為油性時，該乳化劑被使用以形成該抗菌劑與該塗布劑的乳化液。該塗布劑的一合適例子可見於前述我國發明專利357309號(相當於US 7923035 B2及JP4683925 B2)。
該基材可為紙或塑膠，其中該塑膠可為PET、VMPET、PP、PE、EVOH等材質，並無特別限定。
該親水性高分子可為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、EVOH，或者天然高分子等具有氫鍵之高分子。利用氫鍵水合作用來達到濕度啟動之效果。較佳的，該親水性高分子 為聚乙烯吡咯烷酮。更佳的，該親水性高分子為平均重量分子量為一萬道爾頓的聚乙烯吡咯烷酮。
實施例1 1-1：濕度啟動型抗菌片之製作
將16克薄荷精油、5克乳化劑(振芳公司，卵磷脂)添加至84克壓克力水性塗料中(三皇化工公司，W-6203D8M)，經均質5分鐘、真空除氣後，配製成配方A。於33克壓克力水性塗料中(三皇化工，W-6203D8M)，添加10克聚乙烯吡咯烷酮水溶液(友和貿易，聚乙烯吡咯烷酮，Sigma-Aldrich，PVP10)，以400rpm攪拌至完全溶解後，做為配方B。
取適量配方A以6號線棒塗布於PET膜上，再置於100℃烘箱中乾燥20秒。再取適量配方B於已塗布配方A之PET膜上，以6號線棒進行第二層塗布。待加熱至固化乾燥後，即得濕度啟動型抗菌片(6號線棒塗佈濕膜厚度為15.2μm，第一層乾燥後理論膜厚為8.6μm，實際量測膜厚為3μm(配方A)，第二層乾燥後理論膜厚為8.9μm，實際量測膜厚為2μm(配方B)，總理論膜厚17.5μm)。
1-2：抗菌片之釋放測試
將1-1所製得之抗菌片裁剪成7*9cm2大小，分別與具濕度調整不同飽和鹽溶液共同置入1L嵌有取樣孔之鋁箔氣密袋內密封後，放置於30℃恆溫箱中。間隔一段時間，由取樣孔取出上部空隙以氣相層析儀分析精油濃度，記錄不 同濕度下包裝內之精油濃度。
實施例2 2-1：濕度啟動型抗菌紙之製作
依1-1之方法，取適量配方A以6號線棒塗布於紙上，再置於100℃烘箱中乾燥20秒。再取適量配方B於已塗布配方A之紙上，以6號線棒進行第二層塗布。待加熱至固化乾燥後，即得濕度啟動型抗菌紙卡。(6號線棒塗佈濕膜厚度為15.2μm，第一層乾燥後理論膜厚為8.6μm(配方A)，第二層乾燥後理論膜厚為8.9μm(配方B)，總理論膜厚17.5μm)
2-2：抗菌紙之釋放測試
將2-1所製得之抗菌片裁剪成7*9cm2大小，再依1-2方法進行測試。
Figure 105111710-A0101-12-0006-1
對照例1
將16克薄荷精油加入84克壓克力水性塗料中，經均質5分鐘、真空除氣後，以6號線棒塗布於PET膜上，再置於100℃烘箱中乾燥20秒，即得對照例1。(6號線棒塗佈濕膜厚度為15.2μm，乾燥後理論膜厚為7.9μm，實際量測膜厚為3μm)
對照例2
將16克薄荷精油、5克乳化劑、10克聚乙烯吡咯烷酮添加至84克壓克力水性塗料中，經均質5分鐘、真空除氣後，以6號線棒塗布於PET膜上，再置於100℃烘箱中乾燥20秒，即得對照例2。(6號線棒塗佈濕膜厚度為15.2μm，乾燥後理論膜厚為9.2μm，實際量測膜厚為3μm)
Figure 105111710-A0101-12-0007-2
從表1及表2的數據可以看出本發明實施例1及 2的濕度啟動型抗菌片在100%濕度環境下的抗菌劑之釋出濃度明顯高於50%濕度環境下。對照例1及2的抗菌片則無此表現。當抗菌片的基材均為PET膜時，本發明實施例1及對照例1及2的抗菌片在50%濕度環境下的表現也截然不同，本發明實施例1具有顯著地低於對照例1及2的抗菌劑之釋出濃度，表示本發明實施例1的濕度啟動型抗菌片在50%濕度環境下可以保存的比較久。

Claims (8)

  1. 一種濕度依賴型抗菌性積層產品的製造方法，包含混合一抗菌劑與一塗布劑；將所獲得的混合物塗佈於一基材的一表面上；乾燥該塗佈所形成的一塗層；製備包含另一塗布劑與一親水性高分子之一混合液，該親水性高分子為聚乙烯吡咯烷酮；將該混合液塗佈於該被乾燥的塗層；及加熱被塗佈於該被乾燥的塗層上的該混合液至其固化乾燥，而形成含有該基材、被塗佈於該基材的該表面上之乾燥的一含抗菌劑層、及被塗佈於該含抗菌劑層上且乾燥的一濕度啟動層共三層之積層產品。
  2. 如請求項1的方法，其中該聚乙烯吡咯烷酮具有一平均重量分子量為約一萬道爾頓。
  3. 如請求項1的方法，其中該塗布劑含有一黏結樹脂。
  4. 如請求項1的方法，其中該另一塗布劑含有一黏結樹脂。
  5. 如請求項3或4的方法，其中該黏結樹脂為丙烯酸(酯)單體的均聚物或共聚物。
  6. 如請求項1的方法，其中該基材為塑膠、紙、布、或不織布。
  7. 如請求項1的方法，其中該濕度啟動層具有一量測的厚度1-10μm，及該含抗菌劑層具有一量測的厚度1-10μm。
  8. 如請求項1的方法，其中該塗布劑為一水性塗布劑，而該抗菌劑為油性，且一乳化劑與該抗菌劑與該塗布劑一起進行該混合，於是所獲得的該混合物為一乳化液。
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