CN102946725B - 增加聚合膜中抗菌剂的有效性的方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

增加聚合膜中抗菌剂的有效性的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年4月14日提交的美国临时专利申请号61/323,890和于2010年12月23日提交的美国临时专利申请号61/426,914的优先权，二者在此通过引用以其全文并入。

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

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(ostomypouches)。

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。

一方面，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：(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。

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，其中该制品包括该膜。

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。

附图说明

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1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1图解的优选膜的示意性详细的横截面视图。

图3为图1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1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。

具体实施方式

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2810A，其具有0.949g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下6dg/分钟的ASTMD1238熔体指数和以重量计28%的醋酸乙烯酯含量，和来自DuPont^TM的3182，其具有0.95g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下3dg/分钟的ASTMD1238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1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1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卤化物，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下从马萨诸塞州波士顿的NanoBioMattersNorthAmerica,LLC是商业可得的。为基于聚合物的原材料的抗菌添加剂。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，其也使成为抵抗气味和变色的强有力工具。

中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“ActivePackagingofFoodApplications”,A.L.Brody,E.R.Strupinsky,和L.R.Kline，TechnomicPublishingCompany，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(IPBC；Germallplus)。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)、地喹氯铵，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^TM；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0.01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N₂O、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)、1-氯-1,1-二氟乙烷(R-142b)、1,1,1,2-四氟乙烷(R-134a)、1,1,2,2-四氟乙烷(R-134)、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷(R-124)、五氟乙烷(R-125)、1,1-二氟乙烷(R-152a)、1,1,1-三氟乙烷(R-143a)、1-氟乙烷(R-161)、二氟甲烷(R-32)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(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)1,1,1,2-四氟乙烷，(ii)1,1,2,2-四氟乙烷，(iii)1,1-二氟乙烷，(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0.5至2.5重量百分比，和优选从1至1.5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PLURONICS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-C₂₀)硫酸盐，例如，十二烷基硫酸钠、芳基(C₆-C₁₀)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、COC、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TOPASAdvancedPolymers可得的在名称TOPAS，MitsuiChemical’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JapanSyntheticRubber在名称ARTON，和ZeonChemical’sZEONEX和ZEONOR下可得。

特别优选的环烯共聚物是从TOPASAdvancedPolymers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1-来自TOPAS的等级9506

表2-来自TOPAS的等级8007F-04

表3-来自TOPAS的试验性环烯共聚物

图3为根据本发明的优选多层屏蔽组件2的示意性图解。多层组件2包括限定外表面12的外层10，第一柔性支持层10，第一水分和气味屏蔽层(一个或多个)30，用于减少氧和气味传输的第二屏蔽40，第二水分和气味屏蔽50，第二柔性支持层60，和限定用于接触含微生物介质的内表面72的内抗菌层70。抗菌层70包含如本文描述的至少一种抗菌剂和至少一种抗菌剂促进剂。如果抗菌剂促进剂包含一种或多种起泡剂，优选多层屏蔽组件的内表面72显示如本文描述的多坑表面。

通常，优选实施方式多层结构包含(所述层以从最外层至最内层的顺序记录)：(i)外非织造层，(ii)第一柔性支持物，用于利用聚乙烯和聚丙烯的弹性体隔噪音，(iii)包含COC和增溶剂、g-马来酸酐EVA的第一水分和气味屏蔽层或层组件，(iv)另一个屏蔽，用于减少氧和硫化氢(即气味)的传输，其包含EVOH和纳米粘土成分以提供曲折的路径从而进一步减少传递化学试剂或种类穿过屏蔽的可能性，(v)第二水分和气味屏蔽，对应于先前记录的层(iii)，(vi)第二柔性支持物，对应于先前记录的层(ii)，和(vii)含有抗菌剂诸如含银离子化合物的内抗菌层。

优选多层屏蔽结构如下在表4中阐明：

表4-优选的多层膜

优选用于多层膜结构例如用于层(iii)和(v)中的COC从TOPASAdvancedPolymers获得。COC被认为是降冰片烯和乙烯的共聚物。目前，来自TOPAS的等级9506优选用于多种多层屏蔽结构。也考虑可使用等级8007或先前记录的研发的COC。这些共聚物的性质和特性在本文的表1-3中阐明。COC可以几乎以任何浓度用于水分或气味屏蔽层，诸如从大10%至大约95%，更优选从大约50%至大约90%，更优选从大约60%至大约80%，和最优选大约70%。在某些实施方式中，优选使用与接合部分诸如g-马来酸酐乙烯-醋酸乙烯酯(GMAH-EVA)结合的COC。将理解多种多层屏蔽膜不限于使用这些特定的COC。而是，考虑多种相当的化合物和/或材料可用于记录的多层结构的水分和气味屏蔽层(一个或多个)。

在优选多层结构中的柔性支持物，例如层(ii)和(vi)，利用低密度聚烯烃，和优选地基于丙烯和/或乙烯的弹性体。将理解本发明多层屏蔽结构不限于使用这些特定的弹性体。

多种商业可得的聚烯烃弹性体可用于柔性支持层的一个层或两个层。这种材料的代表性优选例子包含从德克萨斯州休斯顿的KratonPolymersUS,LLC可得的KRATOND1164P和G2832；从密歇根州米德兰的DowChemicalCorp.可得的DOWAFFINITYDG8200和DOWVERSIFY3200和3000；从伊利诺伊州麦克亨利的GLSCorp.可得的DYNAFLEXG2755；从日本东京的Kuraray可得的SEPTON2063；和从德克萨斯州休斯顿的ExxonMobilChemicalCo.可得的VISTAMAXXVM1100。在下面阐明的表5显示了利用这些材料制造的膜的代表性模量、撕裂强度和密度数值。

表5-模量、撕裂强度和密度的总结

将理解本发明多层屏蔽结构不限于使用这些特定的弹性体。

抗菌层例如层(vii)，优选包括如本文描述的抗菌剂和一种或多种抗菌剂促进剂。在该具体例子中，抗菌剂促进剂为亲水性润湿剂。抗菌层也优选包括如本文描述的一种或多种可密封的聚合物，诸如茂金属催化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。一种或多种滑爽剂和/或抗阻滞剂也可被并入该层。

如先前所描述的，除屏蔽性质以外，经常期望当被弄皱时聚合膜不发出噪音。例如，在造口术或失禁应用中，期望造口术或失禁用袋不发出噪音。然而，当被弄皱时，大多数聚合膜发出噪音。在优选实施方式多层屏蔽膜的情况下，所述膜显著地比相当的造口术膜更安静。

优选多层屏蔽结构被认为显示了超过目前已知的造口术膜的数个优点。优选多层屏蔽为不含卤素的并且避免使用聚偏二氯乙烯(PVDC)。优选多层屏蔽更安静和显示了显著更小的“沙沙声”。并且，优选多层屏蔽显示较好的气味阻碍特性。多层屏蔽结构可为透明的或含有着色剂。另外，优选多层屏蔽以显示至少部分是由于抗菌剂促进剂的相对高的抗菌效力的抗菌层为特征。

另一组的优选实施方式涉及包含特定的表层和核和接合层的多层聚合膜。具体地，本发明的实施方式为多层聚合膜，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。术语“位于…之下”和“位于…之上”表示当第一层位于第二层之下或位于第二层之上时，第一层可部分或全部覆盖第二层，并且第一层可直接与第二层或一个或多个中间层接触，以包含例如接合层，所述接合层可位于第一层和第二层之间。在本发明的其他实施方式中，如本文描述的多层聚合膜进一步包括至少一个接合层，其包括至少一种胶粘剂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和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和接合层的下表面位于第二表层的上表面之上。仍在本发明的另一实施方式中，制品包括如本文描述的多层聚合膜。衍生于该膜的创造性的多层聚合膜和制品提供特征的组合，其在多种应用中可产生改进的性能，如在下文更详细描述的。提供的特征包含气体和蒸汽屏蔽、抗菌活性、相对低的拉伸模量和相对高撕裂强度。衍生于该膜的创造性的膜和制品用于很多应用，包括医学和保健、建筑和结构、体育用品、电子学、个人护理、食品市场和纺织品。医学和保健应用包括造口术用袋、尿袋、溃疡或伤口敷料和相关材料，和用于肾脏或肾衰竭的治疗的透析材料，其中治疗包含血液透析和腹膜透析和血液滤过。该创造性的膜特别有用于涉及微生物活动的衍生制品，其中组合的特征可提供制品柔性、柔软性、无声性和强度，具有气味控制和抗菌活性，当制品为例如造口术用袋时，该膜可减少或消除积累的气体和蒸汽的排出。

第一表层

在本发明的实施方式中，第一表层包括至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物。气体可被定义为在0℃的标准温度和1个大气压的标准压力下以气态存在的元素和化合物。气体包含氧气、氮气、二氧化碳、甲烷和硫化氢。蒸汽可被定义为物质分子的气体或空气分散物，该物质分子为在0℃的标准温度和1个大气压的标准压力下处于其常态的液体或固体。蒸汽包含水、吲哚类、硫醇类诸如甲硫醇，和硫化物诸如二甲基二硫醚。在涉及微生物活动的应用诸如例如在造口术用袋中，难闻的气体和蒸汽可由微生物代谢形成，包含吲哚类、硫醇类、硫化物和硫化氢。包括至少一种气体和蒸汽屏蔽有机聚合物的第一表层可提供气体和蒸汽屏蔽。

在本发明的实施方式中，第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物包括包含单体偏二氯乙烯的不饱和含氯单体的均聚物或共聚物、聚酰胺、包含聚(乙烯醇类)和链烯烃-乙烯醇共聚物的含乙烯醇的均聚物或共聚物、丙烯腈的均聚物或共聚物、苯乙烯的均聚物或共聚物、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯或任何前述气体和蒸汽屏蔽有机聚合物中的两种或多种的混合物。

在本发明的实施方式中，第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物包括链烯烃-乙烯醇共聚物，其中链烯烃单体包含至少一种C₂至C₁₀α-烯烃，并且基于摩尔链烯烃-乙烯醇共聚物中的链烯烃单体含量为20至60%、29至56%或38至52%。在一个实施方式中，第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物包括改性链烯烃-乙烯醇共聚物，其含有第一链烯烃共聚单体、通常衍生于在共聚物被聚合后水解形成乙烯醇的醋酸乙烯酯的第二乙烯醇共聚单体、和第三共聚单体。在一个实施方式中，第三共聚单体可基于摩尔以多至10%、7%或4%存在于改性链烯烃-乙烯醇共聚物中。在一个实施方式中，第三共聚单体包括包含α-烯烃诸如例如乙烯或丙烯或1-丁烯的可聚合不饱和单体，和不饱和羧酸或其衍生物诸如例如丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯。改性链烯烃-乙烯醇共聚物起到气体和蒸汽屏蔽有机聚合物的作用，其中第三共聚单体的并入提供了第一表层和创造性的膜的更高的柔性、柔软性和无声性。在本发明的实施方式中，第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物包括乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。在一个实施方式中，第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物包括如上所述的改性乙烯-乙烯醇共聚物。在一个实施方式中，第一表层的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物含量基于重量大于50%、55%、60%或65%。在一个实施方式中，第一表层中的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物含量基于重量为51至100%、56至88%或61至77%。有用的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物是商业可得的并且包含Kuraray乙烯-乙烯醇共聚物H101，其具有1.17g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下1.6dg/分钟的ASTMD1238熔体指数，E105，其具有1.14g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下5.5dg/分钟的ASTMD1238熔体指数，和G176，其具有1.12g/cm³的ASTMD792密度和在210℃/2.16kg下15dg/分钟的ASTMD1238熔体指数；和NipponGohsei乙烯-乙烯醇共聚物DC3212，其具有1.19g/cm³的ASTMD792密度和在210℃/2.16kg下12dg/分钟的ASTMD1238熔体指数，和H4815B，其具有1.12g/cm³的ASTMD792密度和在210℃/2.16kg下16dg/分钟的ASTMD1238熔体指数。

在本发明的实施方式中，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共聚物。链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物可起改进第一表层和创造性的膜的柔性、柔软性和无声性的作用。在一个实施方式中，链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物的链烯烃共聚单体包括C₂至C₁₀α-烯烃。在一个实施方式中，链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物的不饱和羧酸共聚单体包括可聚合的不饱和羧酸单体，诸如例如丙烯酸、甲基丙烯酸和富马酸。在一个实施方式中，链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物的不饱和羧酸衍生物共聚单体包括可聚合的不饱和羧酸衍生物单体，包含酯或酐诸如例如醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和马来酸酐。在一个实施方式中，链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物包括离聚物。在一个实施方式中，离聚物包括链烯烃-不饱和羧酸共聚物的部分中和的金属盐，其中链烯烃共聚单体包括C₂至C₁₀α-烯烃，不饱和羧酸共聚单体包括丙烯酸或甲基丙烯酸，和金属包括锌、钠、锂、镁或前述金属的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，离聚物包含部分中和的锌、钠，或乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐和钠盐。在一个实施方式中，链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物包括共聚物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，第一表层中的链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物的含量基于重量为0至40%、8至35%或16至30%。有用的链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物是商业可得的并且包含来自DuPont^TM的离聚物1705-1，其具有0.95g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下5.5dg/分钟的ASTMD1238熔体指数，和来自A.的210805-01，其具有0.94g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下4.5dg/分钟的ASTMD1238熔体指数。

在本发明的实施方式中，第一表层进一步包括至少一种添加剂，以改进第一表层和创造性的膜的性能。尽管添加剂可按原样引入创造性的膜的一个或多个层，但它们通常作为添加剂浓缩物的一部分引入创造性的膜的一个或多个层，或可选地一种或多种添加剂可存在于从热塑性聚合物制造商获得的商业可得的热塑性聚合物中，以形成创造性的膜的层。添加剂浓缩物通常包括至少一种添加剂和至少一种热塑性聚合物载体，其中添加剂浓缩物中的添加剂含量基于重量可为0.01至90%。在一个实施方式中，一种或多种添加剂浓缩物以基于重量从0至30%存在于第一表层中。在一个实施方式中，第一表层的添加剂包括抗阻滞剂、滑爽剂、加工助剂、填料、成核剂、抗静电剂、着色剂或颜料、染料、空泡剂、抗氧化剂、如本文以下为第二表层描述的除臭剂、如本文以下为第二表层描述的抗菌剂、增塑剂、紫外辐射吸收剂、或任何前述添加剂中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，第一表层包括滑爽剂、抗阻滞剂、加工助剂、填料或任何前述添加剂中的两种或多种的混合物。抗阻滞剂包含无机材料诸如例如无定形二氧化硅，或与用于形成膜层的聚合物或多种聚合物不相容的有机化合物诸如例如聚合物，其中抗阻滞剂可用于使表面粗糙，以便膜不会粘住本身。滑爽剂包含减少膜的摩擦系数的蜡状有机材料诸如例如脂肪酸酰胺类。加工助剂包含在处理以形成膜或膜层期间改进热塑性聚合物流动的有机润滑材料诸如例如氟聚合物。填料包括无机颗粒固体材料诸如例如粘土、有机颗粒固体材料或其混合物。填料可具有等于或小于25微米的平均粒度，并可起到改进第一表层和创造性的膜中的包含机械、热和气体/蒸汽屏蔽性质的性能的作用。在一个实施方式中，填料包括纳米尺寸的填料，如在欧洲专利申请公布号EP1985585A1中描述的，其中纳米尺寸的填料包括具有以下尺寸的填料：其至少一个尺寸具有1至10纳米级。在一个实施方式中，纳米尺寸的填料包括具有片状层的矿物，包含层状硅酸盐诸如例如粘土、层状双氢氧化物或任何前述矿物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，纳米尺寸的填料通过添加聚合物以在聚合物添加剂浓缩物中形成纳米尺寸的填料来分散纳米尺寸的填料。在一个实施方式中，纳米尺寸的填料添加剂浓缩物中的聚合物包括任何热塑性聚合物，以包含如本文上述的气体和蒸汽屏蔽有机聚合物，如本文上述的链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物，或任何前述热塑性聚合物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，纳米尺寸的填料添加剂浓缩物中的聚合物为乙烯-乙烯醇共聚物。纳米尺寸的填料可提供相对于常规微米尺寸的填料的改进的性能。有用的添加剂浓缩物是商业可得的并且包含来自DuPont^TM的组合的滑爽剂/抗阻滞剂添加剂浓缩物5B10S1，其具有0.96g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下25g/10分钟的ASTMD1238熔体指数，和来自A.的MCE5106IM，其具有0.97g/cm³的ASTMD792密度；加工助剂添加剂浓缩物Ampacet^TM10919，其具有0.91g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下2g/10分钟的ASTMD1238熔体指数；和来自NanoBioMatters^TM的乙烯-乙烯醇共聚物添加剂浓缩物中的纳米尺寸的填料。

表6列出了基于重量百分比的组合物的例子，其用于形成创造性的膜的第一表层。

表6-第一表层例子

核心层

在本发明的实施方式中，核心层包括至少一种弹性体有机聚合物。该弹性体有机聚合物可为核心层和创造性的膜同时提供柔性以及无声性和强度。在一个实施方式中，弹性体有机聚合物为有弹性的并且具有大于200%、400%或600%的ASTMD882断裂伸长率。在一个实施方式中，弹性体有机聚合物提供柔性并在纵向和横向两者上具有小于40MPa(兆帕斯卡)、33MPa、26MPa或19MPa的ASTMD882拉伸模量。纵向为膜在其制造期间前进的方向，横向为正交于或垂直于纵向的方向。在一个实施方式中，弹性体有机聚合物提供了强度并在纵向和横向两者上具有至少10MPa、11MPa、12MPa或13MPa的ASTMD882断裂拉伸强度。

在本发明的实施方式中，核心层的弹性体有机聚合物包括基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体、基于聚氨酯的弹性体、基于聚酯的弹性体、基于聚酰胺的弹性体、基于聚烯烃的弹性体或任何前述弹性体中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体包括乙烯基芳烃的共聚物，以包含乙烯基芳烃诸如例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯，与至少一种其他单体形成共聚物内的两个或多个聚合物嵌段。在一个实施方式中，其他单体包括至少一种烯烃，其中该烯烃包括可为α-烯烃的链烯烃，其中链烯烃或α-烯烃具有两个或多个碳原子、非共轭二烯、共轭二烯或任何前述烯烃中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，烯烃包含乙烯、丙烯、异丁烯、2-丁烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、丁二烯或任何前述烯烃中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体包括可为氢化的或非氢化的苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物、可为氢化的或非氢化的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物、可为氢化的或非氢化的苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、可为氢化的或非氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、可为氢化的或非氢化的苯乙烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物或任何前述嵌段共聚物中的两种或多种的混合物，以包含苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物(SIS/SI)的混合物。在一个实施方式中，基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体具有低乙烯基芳烃含量，其导致增加的弹性。在一个实施方式中，基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体具有基于摩尔小于50%、40%或30%的乙烯基芳烃含量。在一个实施方式中，基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体具有基于重量小于50%、40%或30%的乙烯基芳烃含量。在一个实施方式中，基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体包含线性嵌段共聚物、支化嵌段共聚物、放射状嵌段共聚物或任何前述嵌段共聚物中的两种或多种的组合。

在实施方式中，基于聚烯烃的弹性体包括由一种烯烃形成的至少一种聚合物，如本文以上为基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体描述的，或由一种烯烃形成的至少一种聚合物，其中聚合物为嵌段共聚物，例如，具有至少一种全同或间同聚丙烯嵌段和至少一种无规聚丙烯嵌段的嵌段共聚物。在一个实施方式中，基于聚烯烃的弹性体包括由两种或多种烯烃形成的至少一种共聚物，如本文以上为基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体描述的，并且包括无规共聚物、具有至少两个聚合物嵌段的嵌段共聚物或任何前述共聚物的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，基于聚烯烃的弹性体无规共聚物包括由至少第一链烯烃和至少第二链烯烃或二烯形成的无规共聚物，其中无规共聚物中第二链烯烃或二烯的含量基于摩尔为25%或更少，以包含例如具有大于0.912直到0.94g/cm³的密度的线性低密度聚乙烯并且由主要量的乙烯和少量的至少一种其他α-烯烃形成，和由主要量的异丁烯和少量的异戊二烯形成的丁基橡胶；由至少两种链烯烃形成的无规共聚物，其中两种链烯烃通常以等摩尔量存在于无规共聚物中，以包含例如乙烯-丙烯橡胶，和另外含有少量的非共轭二烯的乙烯-丙烯-二烯单体弹性体；或任何前述无规共聚物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，基于聚烯烃的弹性体嵌段共聚物包括嵌段共聚物，其由至少两种烯烃形成并且具有结合至至少一个共聚物链段的至少一种均聚物链段，以包含例如基于丙烯-乙烯的嵌段共聚物，其含有至少一种聚丙烯均聚物链段和至少一种丙烯-乙烯共聚物链段，和基于乙烯-α-烯烃的嵌段共聚物，其含有至少一种聚乙烯均聚物链段和至少一种乙烯-α-烯烃共聚物链段；嵌段共聚物，其由至少一种线性二烯和至少一种支化的二烯形成并且具有来自线性二烯的至少一种均聚物链段，所述线性二烯结合至来自支化的二烯的至少一种均聚物链段，以包含例如氢化的丁二烯-异戊二烯-丁二烯三嵌段共聚物；或任何前述嵌段共聚物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，基于聚烯烃的弹性体包括由至少两种链烯烃形成的嵌段共聚物，如本文上述的，其中嵌段共聚物具有其纳米水平的晶粒大小，其与具有微米水平的晶粒大小的常规弹性体相比提供了改进的性质。基于聚烯烃的弹性体嵌段共聚物在US专利号3,985,826和5,708,083和6,812,292中进一步描述。在一个实施方式中，核心层包括弹性体有机聚合物和至少一种第二有机聚合物或组分的共混物，其中核心层中弹性体有机聚合物的含量基于重量大于50%、70%或90%。在一个实施方式中，核心层中弹性体有机聚合物的含量基于重量大于50直到100%、大于70直到100%或大于90直到100%。有用的弹性体有机聚合物是商业可得的并且包含来自MitsuiChemicals的基于聚烯烃的弹性体NOTIO^TMPN-2070(具有纳米水平晶粒大小的丙烯-乙烯嵌段共聚物)，其具有0.867g/cm³的ASTMD792密度，在230℃/2.16kg下7dg/分钟的ASTMD1238熔体流速，大于800%的ASTMD882断裂伸长率，在纵向和横向上16MPa的ASTMD882拉伸模量，在纵向和横向上14MPa的ASTMD882断裂拉伸强度；来自ExxonMobil的基于聚烯烃的弹性体VISTAMAXX^TMVM1100(基于丙烯-乙烯的无规共聚物)，其具有0.862g/cm³的ASTMD792密度和在230℃/2.16kg下4dg/分钟的ASTMD1238熔体流速；和来自DexcoPolymers的基于乙烯基芳烃的嵌段共聚物弹性体VECTOR^TM4114A(嵌段共聚物的SIS/SI混合物)，其具有0.92g/cm³的ASTMD792密度和在200℃/5kg下25dg/分钟的ASTMD1238熔体流速。

在本发明的实施方式中，核心层进一步包括至少一种添加剂，如本文以上为第一表层描述的，以改进核心层和创造性的膜的性能。在一个实施方式中，核心层包括至少一种着色剂。在一个实施方式中，一种或多种添加剂浓缩物以基于重量从0至30%存在于核心层中。有用的添加剂浓缩物是商业可得的并且包含着色剂添加剂浓缩物Ampacet^TMBeige6027E。

表7列出了基于重量百分比的组合物的例子，其用于形成创造性的膜的核心层。

表7-核心层例子

第二表层

在本发明的实施方式中，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。在一个实施方式中，可密封的有机聚合物包括任何热塑性有机聚合物，其允许密封第二表层至其本身或创造性的膜的另一层，至不同膜的层，或至制品。在本发明的实施方式中，密封方法包含用胶粘剂诸如例如压敏胶粘剂剂或溶剂胶粘剂剂密封，利用层压胶粘剂和/或压力和/或热经层压密封，用热密封，或前述密封方法的任何组合。在一个实施方式中，密封方法为热密封方法。在一个实施方式中，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密封射，或任何前述热密封方法的组合。在一个实施方式中，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、基于丙烯酸酯的或基于甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物、链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物，如为第一表层和下文描述的，含乙烯醇的均聚物或共聚物，或任何前述聚合物中的两种或多种的混合物。在本发明的实施方式中，可密封的有机聚合物是热可密封的并且包括聚乙烯、链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物，或任何前述聚合物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，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，或任何前述聚乙烯中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物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、离聚物，以包含乙烯-甲基丙烯酸共聚物的金属盐，或任何前述共聚物的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，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。在一个实施方式中，可密封的有机聚合物基于重量以51至99.99%、65至99.99%或80至99%存在于第二表层中。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2810A，其具有0.949g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下6dg/分钟的ASTMD1238熔体指数和以重量计28%的醋酸乙烯酯含量，和来自DuPont^TM的3182，其具有0.95g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下3dg/分钟的ASTMD1238熔体指数和以重量计28%的醋酸乙烯酯含量。

在本发明的实施方式中，第二表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的，或可为抑菌性的并且防止微生物的生长或繁殖。微生物为包含细菌、真菌和原生动物的微小生物。在一个实施方式中，有机抗菌剂包括包含例如植物化学素诸如柠檬酸的天然抗菌剂、包含例如三氯生和季铵卤化物的合成抗菌剂，或任何前述有机抗菌剂中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，无机抗菌剂包括含金属离子的组合物。在一个实施方式中，无机抗菌剂包括含银离子组合物、含锌离子组合物、含铜离子组合物、含锡离子组合物，或任何前述组合物的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，抗菌剂为抑菌性的无机抗菌剂。在一个实施方式中，含金属离子组合物包括在有机支持物诸如例如离子交换树脂上的金属离子，在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。在一个实施方式中，第二表层的至少一种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的抗菌剂。在一个实施方式中，第二表层的至少一种抗菌剂包括抗菌剂官能化的纳米尺寸的填料添加剂，其中关于第一表层在上文中描述了纳米尺寸的填料，并且官能化涉及将抗菌剂连接在填料的表面上。与在常规微米-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和抗菌剂的更高的效率和更长寿命。另外，如本文以上关于第一表层描述的纳米尺寸的填料，可进一步相对于常规微米-尺寸的填料改进性能。在一个实施方式中，抗菌剂官能化的纳米尺寸的填料添加剂包括无机抗菌剂，其包括含金属离子的组合物，包含含银离子组合物、含锌离子组合物、含铜离子组合物、含锡离子组合物，或任何前述组合物的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，第二表层的至少一种抗菌剂，包含抗菌剂官能化的纳米尺寸的填料添加剂，分散在热塑性聚合物载体中以形成抗菌剂添加剂浓缩物。在一个实施方式中，抗菌剂添加剂浓缩物的热塑性聚合物载体包括任何热塑性聚合物，包含聚烯烃、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、基于丙烯酸酯的或基于甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物、链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物、包含例如聚(乙烯醇)的含乙烯醇均聚物或共聚物，或任何前述聚合物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，抗菌剂添加剂浓缩物的热塑性聚合物载体包括可密封的有机聚合物，其为热可密封的，如本文上述的，包含聚乙烯、链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物，或任何前述聚合物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，第二表层的抗菌剂被传递至添加剂浓缩物中的第二表层，其中添加剂浓缩物包括抗菌剂和聚(乙烯醇)载体。在一个实施方式中，抗菌剂添加剂浓缩物包括抗菌剂或分散在热塑性聚合物载体中的支持物或填料上的抗菌剂，其中抗菌剂或支持物或填料上的抗菌剂的含量基于重量为0.01至90%。在一个实施方式中，第二表层中一种或多种抗菌剂添加剂浓缩物的含量基于重量基为0.011至30%。有用的抗菌剂是商业可得的并且包含来自A.的基于银离子的抗菌剂添加剂浓缩物ABACT422VA，和来自WellsPlastics的AM91874；来自NanoBioMatters的基于银的抗菌剂添加剂其为可作为具体聚合物载体中的添加剂浓缩物供应的银官能化的纳米尺寸的粘土填料添加剂；来自PolyOne的基于氧化锌的抗菌剂添加剂浓缩物CC10098866；来自PolyOne的基于三氯生的抗菌剂添加剂浓缩物115283CC10115283；和来自的抗菌剂添加剂浓缩物117653。

在本发明的实施方式中，第二表层进一步包括至少一种额外的添加剂，如本文以上为第一表层描述的，以改进第二表层和创造性的膜的性能。在一个实施方式中，第二表层进一步包括抗阻滞剂、滑爽剂、填料、除臭剂或任何前述添加剂中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，除臭剂包括吸收气味的任何材料，包含β-环糊精、有机酸、脂肪族羧酸的金属盐诸如例如蓖麻油酸锌、铝化合物诸如例如氧化铝、硅化合物诸如例如二氧化硅、铁化合物诸如例如硫酸亚铁、锌化合物诸如例如硅酸锌、粘土或粘土衍生物诸如例如沸石，或任何前述除臭剂中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，含有至少一种额外的添加剂的一种或多种添加剂浓缩物以基于重量从0至30%存在于第二表层中。有用的额外的添加剂是商业可得的并且包含来自A.的组合的滑爽剂/抗阻滞剂添加剂浓缩物1220NG、来自WackerChemical的除臭剂添加剂W7，其为β-环糊精，和除臭剂添加剂浓缩物101787，其含有氧化铝。

表8列举了基于重量百分比组合物的例子，其用于形成创造性的膜的第二表层。

表8-第二表层例子

接合层

在一个实施方式中，创造性的膜进一步包括至少一个接合层，其中接合层包括至少一种胶粘剂有机聚合物。接合层或多个接合层的胶粘剂有机聚合物可在一个或两个表层和核心层之间提供增加的结合或粘合，以防止分层，同时保持柔性。在实施方式中，创造性的膜具有两个接合层，其中两个接合层具有相同的组成，或其中两个接合层具有不同的组成。在一个实施方式中，接合层的胶粘剂有机聚合物包括任何热塑性有机聚合物，其在第一或第二表层和核心层之间提供增加的结合或粘合。在一个实施方式中，胶粘剂有机聚合物包括如为第一和第二表层描述的链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物的共聚物，如为第二表层描述的聚乙烯，用不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生接枝成分接枝的链烯烃-不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物共聚物，用不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生接枝成分接枝的聚烯烃，或任何前述胶粘剂有机聚合物中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生接枝成分包括具有三个或更多个碳原子的不饱和羧酸，包含具有三个或更多个碳原子的不饱和羧酸的酯或酐的不饱和羧酸衍生物，或任何前述接枝成分中的两种或多种的混合物。不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生接枝成分包含丙烯酸、甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、或任何前述接枝成分中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，用不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生接枝成分接枝的聚烯烃包括包含聚乙烯或聚丙烯均聚物的聚烯烃均聚物，包含聚乙烯或聚丙烯共聚物的聚烯烃共聚物，或任何前述聚烯烃中的两种或多种的混合物。在一个实施方式中，接合层的胶粘剂有机聚合物包括已经用不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生接枝成分接枝的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。有用的胶粘剂有机聚合物是商业可得的并且包含来自DuPont^TM的马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物E418，其具有0.95g/cm³的ASTMD792密度和在190℃/2.16kg下10.9dg/分钟的ASTMD1238熔体指数。在一个实施方式中，接合层进一步包括如本文以上为第一表层描述的至少一种添加剂。

膜结构、处理和其制品和方法

在一个实施方式中，如图5描绘的，创造性的多层聚合膜包括具有上表面和下表面的第一表层110，具有上表面和下表面的核心层120，其中核心层的上表面位于第一表层的下表面之下，和具有上表面和下表面的第二表层130，其中第二表层的上表面位于核心层的下表面之下。在一个实施方式中，如图6描绘的，创造性的多层聚合膜包括具有上表面和下表面的第一表层110，具有上表面和下表面的核心层120，具有上表面和下表面的接合层140，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，和具有上表面和下表面的第二表层130，其中第二表层的上表面位于核心层的下表面之下。在一个实施方式中，如图7描绘的，创造性的多层聚合膜包括具有上表面和下表面的第一表层110，具有上表面和下表面的核心层120，其中核心层的上表面位于第一表层的下表面之下，具有上表面和下表面的第二表层130，和具有上表面和下表面的接合层150，其中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。在一个实施方式中，如图8描绘的，创造性的多层聚合膜包括具有上表面和下表面的第一表层110，具有上表面和下表面的核心层120，具有上表面和下表面的接合层140，其中接合层140的上表面位于第一表层的下表面之下，并且接合层140的下表面位于核心层的上表面之上，具有上表面和下表面的第二表层130，和具有上表面和下表面的接合层150，其中接合层150的上表面位于核心层的下表面之下，并且接合层150的下表面位于第二表层的上表面之上。

创造性的多层聚合膜的实施方式，如图5-8描绘的，可由一个或多个步骤形成，其包括挤出来自线性或环形模具的一层，以形成一层的挤出物，共挤出来自线性或环形模具的两个或多个层以形成两个或多个层的共挤出物，将一个或多个层涂布在先前形成的层或多层复合材料上，层压两个或多个先前形成的层，或前述步骤的任何组合。在一个实施方式中，创造性的膜由共挤出膜的两个或多个层形成。在一个实施方式中，创造性的膜为通过单轴向拉伸其的定向膜、通过双轴向拉伸其的定向膜，或为其中膜不是有意单轴向或双轴向拉伸的非定向膜或流延膜。

创造性的多层聚合膜和膜层的厚度可变化，这取决于膜使用的特定应用。在一个实施方式中，膜具有13至254、36至198或58至142微米的厚度。膜层的厚度可相对于彼此变化，这取决于每个层的具体功能和膜用途的特定应用。在一个实施方式中，向膜提供撕裂强度的核心层与第一和第二表层和任何接合层或多个接合层—如果存在于膜中的话—相比相对更厚。在一个实施方式中，核心层的厚度为膜厚度的70至90%、73至87%或76至84%。在一个实施方式中，核心层的厚度为9至229、26至172或44至119微米。在一个实施方式中，表层和接合层或多个接合层的每个的厚度为膜厚度的1至20%、2至17%或3至14%。在一个实施方式中，表层和接合层或多个接合层的每个的厚度为0.2至51、0.7至34或1.7至20微米。

本发明的多层聚合膜，如在实施例部分详述的，具有性能性质的组合，其使得膜用于多种应用，包含医学和保健应用，特别是其中涉及微生物活动的应用。在一个实施方式中，膜具有柔性和无声性、强度、气体和蒸汽屏蔽性质、抗菌活性的组合，随之发生的是气味减少和气味控制，和由于微生物活动的气体和蒸汽产生减少，并且不含氯或基本上不含氯。在一个实施方式中，膜具有柔性和无声性，或噪音减少，如由拉伸模量测量的，其中与具有较高拉伸模量的膜相比，具有较低拉伸模量的膜更有柔性和更安静。在一个实施方式中，膜在纵向和横向两者上具有小于138MPa、108MPa或78MPa的ASTMD882拉伸模量。在一个实施方式中，如由撕裂强度测量的，膜具有强度或韧性。在一个实施方式中，膜在纵向和横向两者上具有至少100、164或228克力的ASTMD1922撕裂强度。在一个实施方式中，膜起到气体屏蔽的作用，其中该膜在37℃和90%相对湿度下具有测量的小于400、367或334cm³/(m²-天-atm)的ASTMF1927氧传输速率。在一个实施方式中，膜起到蒸汽屏蔽的作用，其中该膜在37℃和100%相对湿度下具有测量的小于30、27或24g/(m²-天-atm)的ASTMF1249水蒸汽传输速率。在一个实施方式中，含有抗菌剂的膜提供了抗菌活性和随之发生的气味减少和气味控制和由于微生物活动的气体和蒸汽产生的减少。在一个实施方式中，膜不含氯，或基本上不含氯并且具有基于重量小于1%、0.7%或0.4%的氯含量。

在一个实施方式中，制品包括本发明的膜。创造性的膜和包括该创造性的膜的制品用于如本文上述的多种应用，特别是要求或得益于气体和蒸汽屏蔽和抗菌活性的那些应用。在一个实施方式中，制品包括本发明的膜，其中该制品用于医学或保健应用。在一个实施方式中，用于医学或保健应用的制品包括用于疾病治疗的造口术用袋、尿袋、溃疡敷料或透析材料。在一个实施方式中，用于医学或保健应用的制品例如造口术用袋的外部或外表面包括创造性的膜的第一表层，并且制品的内部或内表面包括创造性的膜的第二表层。

在本发明的实施方式中，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包括a)提供膜，其中该膜包括第一表层，该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，该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，该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，和b)制造制品，其中该制品包括该膜。在一个实施方式中，在由膜制造的制品中提供由于微生物活动的气味控制和减少气体和蒸汽的方法包括a)提供膜，其中该膜包括第一表层，该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，该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，该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，和b)制造制品，其中该制品包括该膜。创造性的膜将具有钝性气体和蒸汽屏蔽性质的第一表层与具有活性抗菌剂的第二表层结合。创造性的膜可同时由于屏蔽性质在第一表层中被动地控制气味和由于抗菌剂的抗菌活性在第二表层中主动地控制气味。另外，由于第二表层中抗菌剂的抗菌活性，创造性的膜可减少由微生物活动产生的气体和蒸汽。包括创造性的膜的制品可得益于气味控制和由于微生物活动的气体和蒸汽的减少的组合，包含造口术用袋，其中可减少或消除排出积累的气体和蒸汽的需要。

实施例

实施例1

进行以下试验以进一步阐明包括(i)一种或多种抗菌剂，和(ii)一种或多种抗菌剂促进剂的优选实施方式膜的抗菌性质。

通过获得和结合在名称2810A下从可得的EVA和9.63%的101R1.41生产12kg的抗菌母料。选择量的抗菌添加剂被添加至本文描述的含有抗菌促进剂的多种聚合组合物。如下面更详细地描述的也制备对照组合物。聚合膜样本由组合物形成。随后评价样本对微生物的作用。

抗菌剂的浓度为2.5%(根据JISZ2801，对于该具体负载，获得材料的初步分析显示R数值为5.39)。随后，获得7种不同的膜，以评价它们的抗菌有效性。样本由具有改性EVA(ca.10μm)的一个活性侧面的厚度大约100μm的多层膜组成。根据这些样本，仅两种膜显示了在所用条件下抵抗大肠杆菌生长的显著的生物杀灭剂性质，可能是由于抗菌产物的低负载。

五种额外的不同膜随后被制备并评价它们的抗菌有效性，如以下表9中阐明的。

表9-测试抗菌有效性的样本

为了测试抗菌聚合物膜的有效性，利用在动态接触条件(ASTME2149)下确定固定的抗菌剂的抗菌活性的标准测试方法评价细菌生长。

根据该方法，1.5g的膜试样被引入含有10mLpH7.4的磷酸盐缓冲溶液的试管中。随后，管被在中期指数阶段中的10³细胞/mL的大肠杆菌(CECT516)接种并在25℃下在手动摇筛机(160rpm)中温育24h。通过TSA平板上的亚培养，在不同的间隔时间(3、6、12和24h)计算细菌数。

图4显示了不同的温育时间(0、3、6、12、24)下样本的细菌数。每个数值代表两个重复管的平均数。图4说明了在25℃和160rpm下大肠杆菌生长24h的研究的膜的抗菌有效性。根据该图，在没有膜的对照样本和具有非改性膜的对照样本中可观察到微小生物的优化生长，在研究结束时实现细菌浓度接近7个对数(log)单位。在另一方面，具有抗菌剂样本的显示了显著的抗菌作用。

表10显示了与具有非改性膜的试管相比，每个样本和间隔时间的微生物减少的百分比。

表10-百分比微生物减少

具体地，微生物减少的百分比通过以下公式进行计算：%减少=(CFU/mL对照-CFU/mL样本)/CFU/mL对照*100。

如表10所见，全部来自6小时温育的样本获得高于90%的微生物减少。尽管样本之间的差异非常微小，但从测试开始起，膜1371-119似乎提供了更好的抗菌性质。

全部测试样本在所用条件下显示了抵抗大肠杆菌生长的显著的生物杀灭剂性质。

在实施例2-4中，评价具有表层、核心层和/或接合层的多种多层膜。

实施例2

由通过线性模具的共挤出制备81微米厚、四层的膜以形成作为非定向膜的膜。该膜结构显示在图6中。第一表层的厚度为膜厚度的8%，并且由表6的第一表层例子4形成。接合层的厚度为膜厚度的8%，并且含有接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物DuPont^TM E418的基于重量100%的马来酸酐。核心层的厚度为膜厚度的79%，并且由表7的核心层例子2形成。第二表层的厚度为膜厚度的5%，并且由表8的第二表层例子3形成。

膜实施例3(比较)

比较实施例3的膜是具有84微米的厚度的商业膜。实施例3的膜具有由在内核心层的任一侧面上的两个外表层组成的结构。两个表层中的每个都含有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，并且核心层含有聚(偏二氯乙烯)。

表11列出了膜实施例2和3的物理性质。

表11-物理性质

¹在纵向/横向测量的ASTMD882拉伸模量。

²在纵向/横向测量的ASTMD1922撕裂强度。

³在37℃和90%相对湿度测量的ASTMF1927氧传输速率(OTR)。

⁴在37℃和100%相对湿度测量的ASTMF1249水蒸汽传输速率(MVTR)。

表12和13显示了本发明的膜的抗菌活性数据。

表12-抗菌数据

¹含有以重量计6%的A.Schulman含银离子抗菌剂添加剂浓缩物的抗菌膜样本。

²对照膜不含抗菌剂。

³表面抗菌活性由大肠杆菌(NBRC3972)的JIS(日本工业标准)Z2801测试方法测量。活性基于从初始细菌培养24小时后剩余的活细菌数，效力表达为百分比减少。

表13-抗菌数据

¹膜样本具有含有以重量计6%的A.Schulman含银离子抗菌剂添加剂浓缩物的第二表层。

²膜样本具有含有以重量计9%的A.Schulman含银离子抗菌剂添加剂浓缩物的第二表层。

³在动态接触条件下的抗菌活性通过肺炎克雷伯氏菌(Klebsiellapneumoniae)(ATCC#4352)的ASTME2149-01测试方法测量。与在30、60和120分钟的接触时间后的对照样本相比，活性基于细菌的百分比减少。

表14显示了由膜实施例2和3制造的制品的气味控制和气体积累性能评价。

表14-性能评价

¹等尺寸袋由膜实施例2(含有抗菌剂)和3(不含有抗菌剂)制成，并且评价气味控制和气体积累性能。每个袋都用园林景观覆盖层(landscapegardeningmulch)的2克的牛奶组合物和60ml巴氏消毒奶密封，随后在40℃加热24小时。

²该袋由委员会在加热后和在加热后72小时在0(无气味)至5(极度有气味)的等级上立即评价气味。

³该袋由委员会在热后72小时在0(没有涨袋)至5(极度涨袋)的等级上评价气体积累。在平行评价中，等尺寸袋由含有20克的由于酶活性而不是微生物活动产生气体/蒸汽的切碎的洋葱的膜实施例2和3制成。两个来自膜实施例2和3的含洋葱的袋在72小时后都具有等级5的气体积累。

本发明涉及医疗器械诸如伤口敷料或造口术器具、失禁设备或其他设备诸如导尿管；医疗器械包括具有抗菌、抗病毒和/或抗真菌活性的稳定的组合物。本发明的造口术器具可为造口术用袋或身侧构件(bodysidemember)或任何造口设备诸如包括根据本发明的组合物的闭合物(closure)。

很多其他益处将无疑因为该技术的未来应用和发展中变得显而易见。

本文记录的所有专利、公布的申请和制品在此通过引用全文并入。

将理解本文描述的一个实施方式的任何一种或多种特征或成分可与另一实施方式的一种或多种其他特征或成分组合。因此，本发明包含本文描述的实施方式的成分或特征的任何和所有的组合。

如本文上述的，本发明解决了与先前已知的组合物、膜和实践相关的很多问题。然而，将理解已经被本文描述和说明以解释本发明性质的成分和操作的细节、材料和布置中的多种变化，可由本领域技术人员在不脱离本发明的原理和范围的情况下进行，如在所附权利要求中表达的。

Claims (25)

1.多层屏蔽膜，其包括：

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

选自至少一种亲水性润湿剂的抗菌剂促进剂；

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；其中所述气味屏蔽复合材料包含环烯共聚物(COC)。

2.权利要求1所述的多层屏蔽膜，其中聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。

3.权利要求2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。

4.权利要求1所述的多层屏蔽膜，进一步包含线性低密度聚乙烯。

5.权利要求4所述的多层屏蔽膜，其中所述聚合组合物包括从6％至16％的茂金属催化的线性低密度聚乙烯。

6.权利要求1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。

7.权利要求6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。

8.权利要求6所述的多层屏蔽膜，其中所述无机抗菌剂包含银离子。

9.权利要求1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。

10.权利要求1所述的多层屏蔽膜，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。

11.权利要求10所述的多层屏蔽膜，其中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。

12.权利要求1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。

13.权利要求1所述的多层屏蔽膜，其中所述环烯共聚物以从60％至80％的浓度存在于所述气味屏蔽复合材料中。

14.权利要求1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。

15.权利要求14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。

16.增加并入多层屏蔽膜的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；

添加由至少一种亲水性润湿剂组成的抗菌剂促进剂至所述组合物，

与包含基于降冰片烯的材料和乙烯-乙烯醇的至少一种的层的气味屏蔽复合材料结合；

其中所述气味屏蔽复合材料包含环烯共聚物(COC)。

17.权利要求16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。

18.权利要求16所述的方法，其中所述热塑性聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。

19.权利要求18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。

20.权利要求16-19的任一项所述的方法，其中所述抗菌剂选自有机抗菌剂、无机抗菌剂和其组合。

21.权利要求20所述的方法，其中所述无机抗菌剂为银官能化的粘土。

22.权利要求20所述的方法，其中所述无机抗菌剂包含银离子。

23.权利要求16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。

24.权利要求16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。

25.权利要求24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。