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  • 特許-抗菌性ヒートシールコーティング組成物 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-09
(45)【発行日】2024-08-20
(54)【発明の名称】抗菌性ヒートシールコーティング組成物
(51)【国際特許分類】
   C09D 133/06 20060101AFI20240813BHJP
   C09D 5/14 20060101ALI20240813BHJP
   C09D 123/00 20060101ALI20240813BHJP
   C09D 7/62 20180101ALI20240813BHJP
   B65D 65/02 20060101ALI20240813BHJP
【FI】
C09D133/06
C09D5/14
C09D123/00
C09D7/62
B65D65/02 E
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2020552007
(86)(22)【出願日】2019-01-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-08-10
(86)【国際出願番号】 US2019013564
(87)【国際公開番号】W WO2019190615
(87)【国際公開日】2019-10-03
【審査請求日】2022-01-05
(31)【優先権主張番号】62/649,810
(32)【優先日】2018-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100104282
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 康仁
(72)【発明者】
【氏名】シュミット、トルステン
【審査官】牟田 博一
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2017/0009111(US,A1)
【文献】特開2017-40013(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第103434214(CN,A)
【文献】特開2003-171469(JP,A)
【文献】韓国公開特許第2003-0019487(KR,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09D、C09J
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
抗菌性ヒートシールコーティング組成物であって、
(A)溶媒に分散されたコポリマーであって、
前記コポリマーは、
(i)(メタ)アクリル酸エステル単位の1つ以上のコポリマー、および、
(ii)エチレン、プロピレン、ブチレン、5~20個の炭素原子を有するアルファオレフィンまたは、それらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のモノマーからなる1つ以上のオレフィンコポリマーを含み、
(B)抗菌剤と、を含み、前記抗菌剤が銀含有ゼオライトを含み、
(C)抗酸化剤、充填剤、抗ブロック剤、塩化ビニル酢酸ビニルコポリマー樹脂、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される任意の追加成分を含み、および、(A)、(B)、(C)、および前記溶媒が前記抗菌性ヒートシールコーティング組成物の100重量%となる、
抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項2】
溶媒に分散された前記コポリマーが、ISO 11357-1に従って示差走査熱量測定により測定される場合、-60~-30℃のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項3】
前記抗菌剤が、細菌、真菌、および酵母のうちの少なくとも1つの成長速度に負の影響を有する物質である、請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項4】
抗酸化剤をさらに含む、請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項5】
充填剤をさらに含む、請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項6】
前記コポリマー(A)の分散液が、前記組成物の総重量の90~99.9重量パーセントを占める、請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項7】
前記抗菌剤(B)が、前記組成物の総重量の0.1~10重量パーセントを占める、請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
【請求項8】
請求項1に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物を含む、食品包装物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、抗菌性ヒートシールコーティングに関する。開示された抗菌性ヒートシールコーティングは、乳製品包装などの食品包装用途において特に有用である。
【0002】
いくつかの実施形態では、開示されたヒートシールコーティングは、(A)(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマー、オレフィン(コ)ポリマー、(メタ)アクリル酸エステル単位とオレフィン単位とを含むコポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つを含む、溶媒に分散されたコポリマーと、(B)抗菌剤とを含む。食品包装物品も開示されており、食品包装物品は、開示されたヒートシールコーティングを含む。
【0003】
乳製品包装用途などの食品包装用途に適用される場合、開示されたコーティングは、過酸化水素への作業曝露を低減し、包装の信頼性を改善させる。
【0004】
開示の背景および概要
ヒートシールコーティングは、食品包装用途で一般的に使用されている。例えば、乳製品の包装では、蓋にヒートシールコーティングを適用して、蓋を容器にヒートシールすることがよくある。食品または飲料で充填された容器は、典型的には、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、またはポリエチレンテレフタレートで作製される。蓋は、典型的には、通常はアルミホイルまたはポリエチレンテレフタレートである基材、インク層、保護層、およびプライマー層を備える多層構造である。ヒートシールコーティングが基材に適用され、次に熱および/または圧力を適用することにより容器にシールされる。
【0005】
ヒートシールコーティングは、典型的には、(メタ)アクリル酸エステルとオレフィンとのコポリマーの有機分散液を含む。これらのポリマーは、溶媒、例えば、酢酸ブチルとメチルエチルケトンとの混合物に溶解して、グラビアローラーで蓋に適用した後、十分な乾燥プロセスを行う必要があるヒートシールコーティングを形成する。そのようなコーティングの適用されたコーティング重量は、乳製品用途については3.5~4.5g/m(乾燥後)で変化し、アルミニウム基材に適用した場合には6g/mに達し得る。容器にシールした後、得られるシール強度は、典型的には、約8N/15mmである。
【0006】
乳製品の包装用途で使用されるヒートシールコーティングは、水およびフルーツ酸(例えば、クエン酸、乳酸)に対して高い耐性を示す必要がある。蓋は完全にコーティングされている、つまり、容器と接触する周囲にコーティングされているだけでないため、ヒートシールコーティングは包装された食品または飲料と直接接触する。したがって、すべてのコーティングは、食品との直接接触に適用される現在の食品規制に準拠する必要がある。
【0007】
乳製品のパッケージの充填は、無菌状態で完了する必要がある。細菌、精子、および真菌による相互汚染を避けるために、蓋および容器の材料は、高濃度の過酸化水素処理を受ける必要がある。無菌条件が満たない場合、それは包装された乳製品に影響を及ぼす。他の処理の可能性(例えば、UV、蒸気)に加えて、過酸化水素は乳製品業界で広く使用されているが、過酸化水素への暴露から作業者を保護するために特別かつ/または高価な安全対策が必要である。
【0008】
したがって、過酸化水素への作業者の曝露を低減し、維持および/または改善された信頼性を提供する食品包装用途で使用するためのヒートシールコーティングが望ましい。
【0009】
そのようなヒートシールコーティングが、本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、(A)(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマー、オレフィン(コ)ポリマー、(メタ)アクリル酸エステル単位とオレフィン単位とを含むコポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つを含む、溶媒に分散されたコポリマーと、(B)抗菌剤とを含む抗菌性ヒートシールコーティングが開示される。
【0010】
食品包装物品も開示されており、食品包装物品は、開示されたヒートシールコーティングを含む。
【0011】
乳製品包装用途などの食品包装用途に適用される場合、開示されたコーティングは、過酸化水素への作業曝露を低減し、包装の信頼性を改善させる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
本明細書では、以下の図を参照する。
図1】様々な実施例を使用した24時間のインキュベーション後のEscherichia coliの生存率を例示するグラフを示す。
図2】様々な実施例を使用した24時間のインキュベーション後のListeria monocytogenesの生存率を例示するグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(A)(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマー、オレフィン(コ)ポリマー、(メタ)アクリル酸エステル単位とオレフィン単位とを含むコポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つを含む、溶媒に分散されたコポリマーと、(B)抗菌剤とを含む抗菌性ヒートシールコーティングが開示される。
【0014】
(A)コポリマーの分散液
いくつかの実施形態では、溶媒に分散されたコポリマーは、(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマー、オレフィン(コ)ポリマー、(メタ)アクリル酸エステル単位とオレフィン単位とを含むコポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つを含む。
【0015】
ブロックまたはグラフトコポリマーの(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマーまたは(メタ)アクリレートエステル単位は、C1~C20アルキルアルコールの(メタ)アクリレートエステル、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、または2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、およびスチレン、アルファ-メチルスチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ビニルメチルケトン、ビニルイソブチルエーテル、酢酸アリル、塩化アリル、アリルイソブチルエーテル、アリルメチルケトン、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジラウリル、イタコン酸ジブチル、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、ならびにそれらのアルキル誘導体からなる群から選択される1つ以上のエチレン性不飽和モノマー、(メタ)アクリル酸のヒドロキシ-およびジアルキルアミノアルキルエステル、特にジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ-プロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシ-n-プロピル(メタ)アクリレートまたはヒドロキシ-n-ブチル(メタ)アクリレート、2~8個の炭素原子と少なくとも2個のオレフィン性二重結合とを有する非芳香族炭化水素、例えば、ブタジエン、イソプレンまたはクロロプレン、2-エトキシエチルアクリレート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート、フェニルプロピル(メタ)アクリレート、複素環式アルコールの(メタ)アクリレート、例えば、フルフリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、ならびに窒素でC1-C4-アルキルにより置換されているそれらの誘導体を含む。
【0016】
ブロックまたはグラフトコポリマーのオレフィン(コ)ポリマーまたはオレフィン単位は、エチレン、プロピレン、ブチレン、および/または5~20個の炭素原子を有する他のアルファオレフィンからなる。プロピレンポリマーが特に適している。
【0017】
一般に、コポリマー(A)は、有機溶媒中の分散液として供給され、ここで、ISO 3251によると、分散液の固形含有量は、30~60パーセント、好ましくは40~50パーセントで構成される。好ましくは、溶媒は、脂肪族アルコールおよび1つ以上のケトンを有する脂肪族カルボン酸の1つ以上のエステルを含む溶媒混合物である。使用できる脂肪族カルボン酸は、酢酸、プロピオン酸、または酪酸である。使用できる脂肪族アルコールは、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、または2-メチル-2-プロパノールである。使用できるケトンの例は、アセトンまたはメチルエチルケトンである。
【0018】
いくつかの実施形態では、溶媒に分散されたコポリマー(A)は、ISO 11357-1に従って示差走査熱量測定により測定される場合、-60~-30℃、または-50~-40℃のガラス転移温度を有する。
【0019】
いくつかの実施形態では、コポリマー分散液(A)は、抗菌性ヒートシールコーティング組成物の総重量の90~99.9、または95~99.9、または98~99.9重量パーセントを占める。
【0020】
(B)抗菌剤
いくつかの実施形態では、抗菌性ヒートシールコーティング組成物は、抗菌剤を含む。いくつかの実施形態では、抗菌剤は、細菌、真菌、および酵母の成長に影響を有する物質である。好適な抗菌剤には、エッセンシャルオイル、二酸化硫黄、二酸化塩素、キトサン、ゼオライトマトリックス中の銀イオン、ナイシン、ソルビン酸、乳酸、安息香酸、アリルイソチオシアネート、およびそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、好適な抗菌剤は、「天然」、「合成」、または「金属ベース」として分類され得る。「天然」は天然由来の物質を指し、「合成」は合成的に配合された物質を指す。効果の原理は、直接表面接触を必要とする物質(例えば、金属)または包装のヘッドスペースに揮発性成分を放出する物質とを区別する。
【0021】
いくつかの実施形態では、抗菌剤(B)は、抗菌性ヒートシールコーティング組成物の総重量の0.1~10、または0.1~5、または0.1~1重量パーセントを占める。
【0022】
任意の構成成分
いくつかの実施形態では、開示された抗菌性ヒートシールコーティング組成物は、任意に抗酸化剤を含み得る。例えば、立体障害のあるフェノール系酸化防止剤は、本組成物中に含められ得る。実施例に示されるように、抗酸化剤を含めることにより、開示された組成物の抗菌性能がさらに改善され得る。
【0023】
いくつかの実施形態では、抗酸化剤は、抗菌性ヒートシールコーティング組成物の総重量の0.1~1、または0.1~0.5、または0.1~0.3重量パーセントを占める。
【0024】
いくつかの実施形態では、開示された抗菌性ヒートシールコーティング組成物は、任意に充填剤を含み得る。例えば、タルクまたは未処理の沈降シリカなどの無機充填剤は、本組成物中に含められ得る。
【0025】
いくつかの実施形態では、開示された抗菌性ヒートシールコーティング組成物は、任意に抗ブロック剤を含み得る。好適な抗ブロック剤には、タルクまたは他のシリカ誘導体などの無機材料が含まれる。好適な市販の抗ブロック剤には、EvonikによりACEMATT(商標)およびAEROSIL(商標)という名前の下で販売されているものが含まれる。
【0026】
いくつかの実施形態では、開示された抗菌性ヒートシールコーティング組成物は、本組成物がアルミホイル表面に使用される場合、塩化ビニル酢酸ビニル(「VMCH」)コポリマー樹脂を含み得る。好適な市販のVMCH樹脂には、The Dow Chemical CompanyによりUCAR(商標)VMCHという名前の下で販売されているものが含まれる。
【実施例
【0027】
本開示は、開示される接着剤組成物および既存の接着剤組成物を例示する実施例(例示的実施例「IE」、比較例「CE」、総称して「実施例」)を記載することにより、ここで、さらに詳細に説明される。しかしながら、本開示の範囲は、当然ながら、実施例に限定されない。
【0028】
比較例1(「CE1」)は、ヒートシールコーティングが適用されていないアルミホイルの蓋を含む。比較例2(「CE2」)は、4.5g/m(乾燥重量)のコーティング重量で適用されたヒートシールコーティングを備えるアルミニウムホイルの蓋を含み、ヒートシールコーティングは、Evonikから入手可能なDEGALAN(商標)PM 666を含み、これは、70重量パーセントのアクリル酸ブチルおよび30重量パーセントのメチルエチルケトンを含む溶媒中の45パーセントの固形含有量、-45℃のガラス転移温度、および300,000g/molの分子量を有するメタクリル酸エステルおよびポリオレフィンの有機分散液である。
【0029】
例示的実施例1(「IE1」)は、4.5g/mのコーティング重量で適用されたヒートシールコーティングを備えるアルミホイルの蓋を含み、ヒートシールコーティングは、溶媒中の99重量パーセントのDEGALAN(商標)PM 666および100%の固形含有量を有する1重量パーセントのAg+イオン負荷ゼオライトを含む。例示的実施例2(「IE2」)は、4.5g/mのコーティング重量で適用されたヒートシールコーティングを備えるアルミホイルの蓋を含み、ヒートシールコーティングは、溶媒中の98.8重量パーセントのDEGALAN(商標)PM 666、100%の固形含有量を有する1重量パーセントのAg+イオン負荷ゼオライト、および立体障害のあるフェノール系酸化防止剤である0.2重量パーセントのIGRANOX(商標)1076を含む。
【0030】
以下の細菌に対して実施例を試験する:Escherichia coli(グラム陰性糞便指標株)、Staphylococcus aures(グラム陽性皮膚病原菌)、Listeria monocytogenes(グラム陽性食物病原菌)、およびCandida albicans(酵母)。抗菌効果の分析を表面接触法ISO/DIS22196:2006に従って実行する。
【0031】
図1および図2は、ヒートシールコーティングに直接組み込まれた抗菌剤(Ag+イオン負荷ゼオライト)を有するヒートシールコーティングを含むIE1およびIE2の効果を例示するグラフを示す。特に、IE1およびIE2は、Escherichia coliおよびListeria monocytogenesに対して明確な効果を示し、Candida albicansおよびStaphylococcus auresに対してはより少ないが依然として正の効果を示した。
【0032】
上記の実施形態に加えて、特定の組み合わせの多くの実施形態が本開示の範囲内にあり、それらのうちのいくつかを以下に記載する。
実施形態1.抗菌性ヒートシールコーティング組成物であって、
(A)(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマー、オレフィン(コ)ポリマー、(メタ)アクリル酸エステル単位とオレフィン単位とを含むコポリマーからなる群から選択される少なくとも1つを含む、溶媒に分散されたコポリマーと、
(B)抗菌剤と、を含む、抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態2.溶媒に分散された前記コポリマーが、ISO 11357-1に従って示差走査熱量測定により測定される場合、-60~-30℃のガラス転移温度を有する、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態3.溶媒に分散された前記コポリマーが、ISO 11357-1に従って示差走査熱量測定により測定される場合、-50~-40℃のガラス転移温度を有する、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態4.前記溶媒が、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態5.溶媒に分散された前記コポリマーが、45重量パーセントの固形含有量を有する、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態6.前記抗菌剤が、天然由来である、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態7.前記抗菌剤が、合成的に誘導される、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態8.前記抗菌剤が、金属ベースである、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態9.前記抗菌剤が、細菌、真菌、および酵母のうちの少なくとも1つの成長速度に負の影響を有する物質である、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態10.前記抗菌剤が、エッセンシャルオイル、二酸化硫黄、二酸化塩素、キトサン、銀含有ゼオライト、ナイシン、ソルビン酸、乳酸、安息香酸、アリルイソチオシアネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態11.抗酸化剤をさらに含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態12.前記抗酸化剤が、立体障害のあるフェノール系酸化防止剤である、実施形態11に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態13.充填剤をさらに含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態14.前記コポリマー分散液(A)が、前記組成物の総重量の90~99.9重量パーセントを占める、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態15.前記コポリマー分散液(A)が、前記組成物の総重量の95~99.9重量パーセントを占める、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態16.前記コポリマー分散液(A)が、前記組成物の総重量の98~99.9重量パーセントを占める、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態17.前記抗菌剤(B)が、前記組成物の総重量の0.1~10重量パーセントを占める、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態18.前記抗菌剤(B)が、前記組成物の総重量の0.1~5重量パーセントを占める、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態19.前記抗菌剤(B)が、前記組成物の総重量の0.1~1重量パーセントを占める、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態20.抗菌性ヒートシールコーティング組成物であって、
(A)溶媒に分散されたエチレン酢酸ビニルと、
(B)抗菌剤と、を含む、抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態21.塩化ビニル酢酸ビニルコポリマー樹脂をさらに含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物。
実施形態22.いずれかの先行または後続の実施形態に記載の抗菌性ヒートシールコーティング組成物を含む、食品包装物品。
実施形態23.食品包装物品であって、
表面を備える蓋と、
(A)(メタ)アクリレートエステル(コ)ポリマー、オレフィン(コ)ポリマー、(メタ)アクリル酸エステル単位とオレフィン単位とを含むコポリマーからなる群から選択される少なくとも1つを含む、溶媒に分散されたコポリマーと、(B)抗菌剤とを含む、前記表面に均一にコーティングされた抗菌性ヒートシールコーティングと、を含む、食品包装物品。
実施形態24.前記蓋が、アルミホイルおよびポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される材料を含む、実施形態23に記載の食品包装物品。
図1
図2