密封组合物

申请号 CN01141135.X 申请日 1997-03-07 公开(公告)号 CN1235956C 公开(公告)日 2006-01-11
申请人 克里奥瓦克公司; 发明人 T·A·布林卡; F·B·埃德瓦德斯; N·R·米兰达; D·V·斯佩尔; J·A·托马斯;
摘要 本 发明 公开了一种含有 氧 清除剂和沸石的密封组合物,其中所述氧清除剂含有选自下列的材料:i)可氧化的化合物和过渡金属元素催化剂,ii)烯属不饱和 烃 和过渡金属元素催化剂,iii) 抗坏血酸 ,iv)异抗坏血酸,v)含有过渡金属催化剂的抗坏血酸,该催化剂包括过渡金属元素的单纯金属或盐,或者过渡金属元素的化合物,或配合物或 螯合物 ;vi)一种多 羧酸 、 水 杨酸或聚胺的过渡金属元素配合物或螯合物;vii)一种还原形式的醌、光可还原的染料或具有UV 光谱 吸收性的羰基化合物,和viii) 单宁 。
权利要求

1.含有清除剂和沸石的密封组合物,其中所述氧清除剂含有 选自下列的材料:
i)可氧化的化合物和过渡金属元素催化剂,
ii)烯属不饱和和过渡金属元素催化剂,
iii)抗坏血酸
iv)异抗坏血酸,
v)含有过渡金属催化剂的抗坏血酸,该催化剂包括过渡金属 元素的单纯金属或盐,或者过渡金属元素的化合物,或配合物或螯 合物;
vi)一种多羧酸杨酸或聚胺的过渡金属元素配合物或螯合 物;
vii)一种还原形式的醌、光可还原的染料或具有UV光谱吸收 性的羰基化合物,和
viii)单宁
2.权利要求1的密封组合物,其中所述沸石是微孔结晶的 酸盐或微孔结晶的铝磷酸盐。
3.权利要求1的密封组合物,其中所述沸石包括合成沸石。
4.前述权利要求任何一项的密封组合物,其为衬垫的形式。
5.权利要求4的密封组合物,其还包含聚氯乙烯。
6.权利要求4的密封组合物,其用于将盖子粘到刚性或半刚性 的容器上。
7.一种包装,包括:
a)氧敏性物品;和
b)一个其中放置有氧敏性物品的容器,所述容器包括权利要 求1的含有氧清除剂和沸石的密封组合物。
8.一种制造具有被减少的氧清除反应副产物迁移的制件的方 法,包括提供权利要求1的包含氧清除剂和沸石的密封组合物;和 将所述制件暴露于光化辐照下。

说明书全文

技术领域

发明一般涉及用于清除清除反应的副产物的组合物、物件 与方法。

背景技术

众所周知,限制氧敏性产品在氧中的暴露能保持与提高产物的 质量与“储存期”。在食品包装工业中,已经研究出几种调整氧暴 露的方法。
这些方法包括改进包装物内部环境的改进的大气包装(MAP);气 体冲洗;真空包装;真空包装与使用隔氧的包装材料;等等。隔氧 薄膜层压材料减少或延迟氧从外部环境渗透到包装的内部。
近年来正在使用的另一种方法是全“活性包装”(“active packaging”)。在包装的腔或内部包含氧清除剂是活性包装的一种形 式。一般说,这样的氧清除剂是处于含有组合物的小香袋的形式, 所说的组合物通过化学反应清除氧。一种类型的小香袋含有氧化的 组合物。另一种类型的小香袋含有在颗粒吸附剂上的不饱和脂肪 酸盐。还有一种类型的小香袋含有金属/聚酰胺配合物。
小香袋的一个缺点是需要另外的包装作业以便将小香袋添加到 每一包装中。由于使用某些小香袋而引起的另一个缺点在于在包装 内要求某些大气条件(例如,高湿度、低CO2含量),以便以适当的速 率发生清除。
限制在氧中暴露的另一种方法包括涉及将氧清除剂掺入到包装 结构本身。这会在整个包装中达到更均匀的清除效果。限制空气在 包装内循环也许是特别重要的。此外,这样的掺入能提供一种拦截 与清除当其通过包装壁(此处称之为“活性的氧阻挡层”)而穿入的氧 的方法,由此而在整个包装中保持最低可能的氧含量。
一种制备清除氧壁的尝试包括掺入无机粉末和/或盐。然而, 这些粉末和/或盐的掺入会引起壁的透明度和机械性能例如撕裂强 度的下降。此外,这些化合物还会引起加工困难,特别是在制造薄 膜或在薄膜结构的薄层时。更有甚者,含有这些化合物的壁的清除 率是不适于某些商业上清除氧的应用,例如,其中使用小香袋的那 些应用。
另一些的努是针对将金属催化剂-聚酰胺氧清除体系掺入到 包装壁中。然而,此体系并未显示出以商业上合适的速率清除氧。

发明内容

适用于本发明的商业上使用的薄膜的氧清除剂被公开在美国专 利№ 5350622,而一种引发清除氧的方法被公开在美国专利№ 5211875中。此二份申请的整个内容被编入于此作参考。根据美国专 利№5350622,氧清除剂是由烯属不饱和和过渡金属元素化合物催 化剂制成的。优选的烯属不饱和烃既可以是取代的也可以是未取代 的。如此处所定义的那样,未取代的烯属不饱和烃是具有至少一个 的脂族的-碳双键和包含100%重量的碳和氢的任何化合物。此处 所定义的取代的烯属不饱和烃具有至少一个的脂族的碳-碳双键和 包含50%~99%重量的碳和氢的烯属不饱和烃。优选的取代或未取代 的烯属不饱和的烃是那些每个分子具有二个或更多个烯属不饱和基 团的化合物。更优选的是,它是具有三个或更多个烯属不饱和基团 和重均分子量等于或大于1000的聚合物
未取代的烯属不饱和烃的优选例包括,但并不限于,二烯聚合物 例如聚异戊二烯,(例如,反式-聚异戊二烯)及其共聚物,顺式和反 式的1,4-聚丁二烯、1,2-聚丁二烯(它们被定义为具有大于或等于50% 的1,2-微结构)及其共聚物例如苯乙烯-丁二烯共聚物。这样的烃类还 包括聚合物例如五聚物、八聚物、和通过环烯烃复分解制备的其他 的聚合物;二烯低聚物例如鲨烯;和由二环戊二烯、降片二烯、 5-亚乙基二烯-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、4-乙烯基环己烯、 或其他含有多于一个碳-碳双键(共轭或非共轭的)的单体制备的具有 不饱和度的其他聚合物和共聚物。
优选的取代的烯属不饱和烃包括,但并不限于,具有含氧部份 的取代的烯属不饱和烃例如酯、羟酸、、醚、、醇、过氧化物、 和/或氢过氧化物。这样烃的具体例子包括,但并不限于,缩聚物例 如由含碳-碳双键的单体衍生的聚酯,和不饱和脂肪酸例如油酸、蓖 麻油酸、脱蓖麻油酸、和亚油酸及其衍生物,例如酯。这样的烃 还包括由(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯衍生的聚合物或共聚物。适用的 清除氧聚合物能通过反式酯化作用来制造。这样的聚合物被公开在 WO 95/02616中,此处将其全文编入作参考。所用的组合物还可以 包括二种或更多种的上述的取代的或未取代的烯属不饱和烃的混合 物。虽然重均分子量为1000或以上的被优选,但是具有低分子量的 烯属不饱和烃也是可用的,只要它是与成膜聚合物相掺合的或与聚 合物的掺合物相掺合的。
显然,在室温下适于形成固体透明层的烯属不饱和烃被优选用 作上述的包装物品中的氧清除剂。对透明度是必不可少的大多数场 合来说,优选的层至少允许透过50%的可见光。
当制造本发明的透明的氧清除层时,1,2-聚丁二烯特别被优选用 于室温的场合。例如,1,2-聚丁二烯能显示出类似于聚乙烯的透明 度、机械性能和加工特性。此外,还发现此聚合物甚至在其大部份 或全部的清除氧能力(oxygen capacity)被消耗之后和甚至当存在很少 或不存在稀释树脂的情况下仍能保持其透明度与机械的整体性。更 有甚者,1,2-聚丁二烯显示较高的清除氧能力并且,一旦它开始清除 氧的话,它还显示出较高的清除率。
当需要在低温下清除氧时,1,4-聚丁二烯,以及苯乙烯与丁二 烯的共聚物,和苯乙烯与异戊二烯的共聚物特别被优选。这样的组 合物被公开在1994年5月10日授予给Speer等人的美国专利№ 5310497中,此处将其全文编入供参考。在许多情况下,将上述的聚 合物与乙烯的聚合物或共聚物相掺合也许是理想的。
可在本发明中结合使用的其他的氧清除剂被公开在美国专利№ 5075362(Hofeldt等人)、5106886(Hofeldt等人)、5204389(Hofeldt等 人)、和5227411(Hofeldt等人)中,此处将上述专利文献的全文编入 作参考。这些氧清除剂包括抗坏血酸或异抗坏血酸或它们相互的或 与亚硫酸盐(通常为亚硫酸钠)的混合物。
可结合本发明使用的还有的其他氧清除剂被公开在PCT专利出 版物WO91/17044(Zapata industries)和WO94/09084(Aquanautics Corporation)中,二者均以全文被引入于此作参考文献。这些氧清除 剂包括具有过渡金属元素催化剂的抗坏血酸,该催化剂是过渡金属 元素的单纯的金属或盐或化合物,或配合物或螯合物;或多羧酸或 水杨酸或聚胺的过渡金属元素的配合物或螯合物,还可非强制地具 有还原剂例如抗坏血酸,此处过渡金属元素的配合物或螯合物主要 起清除氧的组分作用。
能与本发明一起使用的还有一些的氧清除剂被公开在PCT专利 出版物WO94/12590(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)中,此处将其全文引入作参考文献。这些氧清除剂包括 至少一种的可还原的有机化合物,该化合物在预定的条件下被还 原,还原形式的化合物是可被分子氧氧化的,其中有机化合物的还 原与随后氧化的发生并不取决于过渡金属元素催化剂的存在与否。 可还原的有机化合物优选为醌、光还原的染料、或在UV光谱中具 有吸收性的羰基化合物。
硫酸盐、亚硫酸的金属盐、单宁也被考虑作为氧清除化合 物。
如上面所指出的那样,烯属不饱和烃是与过渡金属元素催化剂 相混合的。尽管不受任何特定理论的束缚,但本发明人等观察到, 适用的金属催化剂是那些能在至少二种的氧化态之间容易互变的金 属催化剂。参见Sheldon,R.A.与Kochi,J.K. 的有机金属化合物的金属 -催化氧化(“Metal-Catayzed Oxidations of Organic Comounds” Academic Press,New York 1981)。
最好,催化剂为过渡金属元素盐的形式,而金属选自元素周期 表的第一、二或三过渡系列。适用的金属包括,但并不限于,锰II 或III、铁II或III、钴II或III、镍II或III、I或II、铑II,III或 IV、和钌II或III。当被引入时金属的氧化态并不一定是活性形式的 氧化态。金属优选为铁、镍或铜,更优选为锰和最优选为钴。对金 属适用的相反离子包括,但并不限于,氯化物、乙酸盐、硬脂酸盐、 棕榈酸盐、辛酸盐、亚油酸盐、树脂酸盐、2-乙基己酸盐、新癸酸盐、 油酸盐或环烷酸盐。特别优选的盐包括2-乙基己酸钴(II)和新癸酸钴 (III)。金属盐还可以是离聚物,在此情况下使用聚合物的相反离子。 这样的相反离子在本技术领域中是众所周知的。
烯属不饱和烃与过渡金属元素催化剂还能够与一种或多种的聚 合物稀释剂,例如热塑性聚合物混合使用,热塑性聚合物一般被用 来形成塑料包装物件中的薄膜层。在制造某些包装物件时众所周知 的热固性聚合物还可被用作聚合物稀释剂。
可被用作稀释剂的聚合物包括,但并不限于,聚对苯二甲酸乙 二醇酯(PET)、聚乙烯、低或甚低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、线 型低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、和乙烯共聚物例 如乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-(甲基)丙烯酸烷酯、乙烯-甲基丙烯酸和乙 烯-甲基丙烯酸离聚物。还可使用不同稀释剂的掺合物。然而,如上 面所指出的那样,聚合物稀释剂的选择主要取决于被制造的物件与 最终的用途。这样的选择因素是本技术领域中所熟知的。
另外的添加剂还可被包含在组合物中以赋予被制造的具体物件 以想望的性质。这样的添加剂包括,但并不一定限于,填料、颜料、 染料、抗氧剂、稳定剂、加工助剂、增塑剂、阻燃剂、消雾剂、等 等。
上面列举的组分的混合优选是通过在范围为50℃~300℃的温 度下熔融掺合来实现的。然而,还可使用另一些方式例如先使用溶剂 接着进行蒸发来实现。掺合之后紧接进行成品的成型或预成形或进 行用于后来的生产成品的包装物件的原料或母料的成型。
尽管这些工艺在包装应用中提供很大的潜在可能性,但是现已 发现氧清除结构有时会产生影响被包装材料的味道与气味(即,器官 感觉性)的反应副产物,或产生食品管理问题。这些副产物可能包括 酸、醛或酮。
本发明人等已发现,此问题能够通过使用沸石(例如亲有机物沸 石)而被缩少,所述的沸石吸收引起气味的反应副产物。沸石能被掺 入到包括氧清除层的多层薄膜或容器的一层或多层的膜中。然而, 本技术领域的普通熟练人员将会容易地认识到,本发明能被用于产 生副产物例如酸、醛、和酮的任何的氧清除系统中。
定义
此处的“薄膜”(F)意指薄膜、层压制品、片材、基料、涂层、 或能被用于包装的类似产品。
“沸石”在此处是指分子筛,它包括具有骨架结构的磷酸盐 和铝酸盐,骨架结构封闭被大离子和/或水分子所充填的腔,它 们二者具有相当大的允许离子交换和可逆脱水的运动自由度。此骨 架还可含有其他的阳离子例如Mn、Ti、Co、和Fe。这样的材料的例 子是硅酸盐和钛铝硅酸盐分子筛。与无定形材料不同,这些结晶 的结构含有离散尺寸的空隙。典型的天然存在的沸石是具有下式的 矿物八面沸石:
Na13Ca11Mg9K2Al55Si137O384·235H2O
铵或烷基铵阳离子可被掺入到合成的沸石中,例如,NH4、 CH3NH4、(CH3)2NH2、(CH3)3NH、和(CH3)4N。某些沸石具有方钠石 结构的连接的截断的八面体(β-骨格)特征的的骨架。许多合成的沸石 均是可使用的。
此处所说的“氧清除剂”(OS)和类似物意指组合物、物件、或 类似物,它们能够消耗、用尽或与来自给定环境的氧相反应。
此处所说的“光化辐照”等意指任何形式的辐照,诸如紫外辐 照或电子束辐照,它们被公开在美国专利№5211875(Speer等人)中。
此处所说的“聚合物”和类似物意指均聚物,但还指其共聚物, 包括二聚物、三聚物、等等。
此处所说的“乙烯-α-烯烃共聚物”等意指这样的非均相材料 如线形低密度聚乙烯(LLDPE)、线形中密度聚乙烯(LMDPE)和甚低密 度和超低密度的聚乙烯(VLDPE和ULDPE);和均相聚合物例如金属 茂催化的聚合物诸如由Exxon供应的EXACT(TM)材料和由Mitsui Petrochemical Corporation供应的TAFMER(TM)材料。这些材料一般 包括乙烯与一种或多种选自C4~C10的α-烯烃如丁烯-1(即,1-丁 烯)、己烯-1、辛烯-1、等等中的共聚用单体的共聚物,其中共聚物 的分子包括具有较少侧链支的长链或交联结构。此分子结构是与通 常的低或中密度聚乙烯相反的,通常的低或中密度聚乙烯比它们各 自的对应物受到更高程度的支化。其他的乙烯/α-烯烃共聚物,例如 长链支化的均相聚乙烯/α-烯烃共聚物可以从道化学公司以所谓的 AFFINITY(TM)树脂名获得,还包括作为在本发明中有用的另一种类 型的乙烯/α-烯烃共聚物。
此处所用的术语“聚酰胺”是指沿分子链具有酰胺键的聚合物, 并且优选指合成的聚酰胺如尼龙。此外,这样的术语包括二种包含 由单体诸如己内酰胺(它们聚合而形成聚酰胺)衍生的重复单元的聚 合物,和二种或多种酰胺单体的共聚物,包括尼龙三聚物,一般还 指此处所谓的“共聚多酰胺”。
此处的“LLDPE”意指线形低密度聚乙烯,它是乙烯/α-烯烃共 聚物。
此处的“EVOH”意指乙烯/乙烯基醇共聚物。
此处的“EV A”意指乙烯/乙酸乙烯共聚物。
本发明的一个方面,涉及一种包含氧清除剂与沸石的制件。
本发明的第二方面,涉及一种其中配置有氧敏性物质的包装物 件和容器,所说的容器包括含有氧清除剂与沸石的组件。
本发明的第三方面,涉及一种制造含有被减少的氧清除反应副 产物迁移的制件的方法,它包括提供包含氧清除剂和沸石的物件和 将该物件暴露于光化辐照下。
本发明具体涉及以下技术方案:
1.含有氧清除剂和沸石的密封组合物,其中所述氧清除剂含有 选自下列的材料:
i)可氧化的化合物和过渡金属元素催化剂,
ii)烯属不饱和烃和过渡金属元素催化剂,
iii)抗坏血酸,
iv)异抗坏血酸,
v)含有过渡金属催化剂的抗坏血酸,该催化剂包括过渡金属 元素的单纯金属或盐,或者过渡金属元素的化合物,或配合物或螯 合物;
vi)一种多羧酸、水杨酸或聚胺的过渡金属元素配合物或螯合 物;
vii)一种还原形式的醌、光可还原的染料或具有UV光谱吸收 性的羰基化合物,和
viii)单宁。
2.以上1的密封组合物,其中所述沸石是微孔结晶的铝硅酸盐 或微孔结晶的铝磷酸盐。
3.以上1的密封组合物,其中所述沸石包括合成沸石。
4.以上任何一项的密封组合物,其为衬垫的形式。
5.以上4的密封组合物,其还包含聚氯乙烯。
6.以上4的密封组合物,其用于将盖子粘到刚性或半刚性的容器 上。
7.一种包装,包括:
a)氧敏性物品;和
b)一个其中放置有氧敏性物品的容器,所述容器包括以上1 的含有氧清除剂和沸石的密封组合物。
8.一种制造具有被减少的氧清除反应副产物迁移的制件的方法, 包括提供以上1的包含氧清除剂和沸石的密封组合物;和将所述制 件暴露于光化辐照下。
附图说明
可以参照附图对本发明有进一步的了解,图1~5是本发明的薄 膜的各种实施方式的示意剖面图。
本发明能被用于各种制件的制造、化合物、物质的组合物、涂 料、等等。二种优选的形式是密封化合物和柔软薄膜,二者在包装 食品与非食品产品中是有用的。
在制造刚性容器市场用的衬垫中使用密封化合物是有已知的。 大而宽直径的衬垫通常是使用液态增塑糊制造的。此增塑糊是聚合 物颗粒在增塑剂中的高粘性液体悬浮体。在制造金属或塑料的帽、 盖、和类似物时,此液态增塑糊被施加到容器例如罐的环口,而带 有被施加的增塑糊的容器在固化增塑糊使其成为衬垫的炉中是“流 动的”。结果是沿着容器的环口形成衬垫。
类似的衬垫一般被制用于啤洒瓶盖。聚合物熔体通过冷模塑而 被施加到瓶盖的整个内表面。PVC与其他聚合物均被用于此种应 用。
塑料盖盘通常是通过取衬垫材料带并制成盘,然后将盘插入到 塑料盖中而制成的。
在所有的这些应用中,使用氧清除剂和沸石能有利地从容器的 内部环境中去除掉氧,同时控制氧清除反应的不希望有的副产物。
于是,衬垫包括聚合物组合物、氧清除剂、和沸石。衬垫将金 属或塑料的盖或封闭物粘附到刚性或半刚性的容器,由此而将盖或 封闭物封合到容器。
现参见图1,图中所示的多层薄膜具有层12和层14。
图2显示具有层12、14、和16的多层薄膜。层12、14、和16 优选为聚合物。
层12包括沸石。优选的材料是美国专利№4795482(Gioffre等人) 中公开的那类分子筛,此处将该文献全文编入作参考。在本发明中还有 用的另一种沸石是由Davison of W.R.Grace&Co.-Conn供应的沸石。 在本发明中使用的沸石的优选直径为0.1~10微米、更优选为0.5~3 微米。
层14包括氧清除剂,优选为聚合物氧清除剂,更优选为上述材 料中的一种。
层16包括阻隔氧材料,例如乙烯/乙烯基醇共聚物(EVOH)、赛 伦(偏二氯乙烯共聚物)、聚酯、聚酰胺、金属、硅石涂料、等等。
图3显示其中三层薄膜被粘附到第二层薄膜的层压薄膜。层 32、34、和36在功能与组成上分别相应于图2中的层12、14、和16, 而层38是一中间层,中间层38能够包括任何的聚合物材料例如聚 烯烃、更优选为烯属聚合物如乙烯/α-烯烃和乙烯/不饱和酯共聚 物、更优选为乙烯/乙酸乙烯共聚物。层31代表传统的粘合剂例如 聚酯粘合剂。表6中的比较例2举例说明了图3的层压薄膜。
图4显示其中四层薄膜被粘附于第二层薄膜的层压薄膜。层 42、44、46和48在功能与组成上分别相应于图3中的层32、34、 36和38。层49是最内部的可热封合层,它能够包括任何的聚合物 材料例如聚烯烃、更优选为烯属聚合物如乙烯/α-烯烃和乙烯/不 饱和酯共聚物,例如,乙烯/乙酸乙烯共聚物。层46为薄膜结构提 供氧阻挡层,并通过传统的粘合剂41被粘合到层48。此粘合剂相应 于图3的层31,并且被简单地以粗线表示。表6的实施例2和3举 例说明了图4的层压薄膜。
图5显示九层的薄膜。表2中的实施例1与比较例1是图5的 薄膜的例子。
层57是一防滥用层,当被用于包装应用时它是薄膜的有用的最 外层。
层54和56在功能与组成上分别与图2和3的层14和16相对 应,并分别与图4的层44和46相对应。
层52、53、58和59包含粘合剂。该粘合剂优选为聚合物的粘 合剂、更优选为酸或酸酐-接枝的聚烯烃。此外,这些层能够包含沸 石。
层55包含耐热材料。耐热材料可以是任何适用的聚合物材料, 优选为聚酰胺聚合物例如尼龙6,或聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇 酯。
层51包含可热封合的材料。可热封合的材料可以是任何适用的 聚合物材料,优选为烯烃聚合物例如烯属聚合物,更优选为乙烯/ α-烯烃共聚物。此外,层51还能包含沸石。
通过参考下面的实施例可对本发明有进一步的了解。表1显示 被用于各实施例中的材料,其余各表说明用这些材料制造的薄膜, 器官感觉的或迁移的数据来自对其中某些薄膜的测试结果。
                               表1  材料  商品名  来源  说明   PE1     DowlexTM3010     Dow     LLDPE,一种密度为0.921gm/cc的   乙烯/1-辛烯共聚物   PE2     PE3   PE4   AB1         PP1     Z1     Z2     Z3   Z4   Z5   Z6   AD1   AD2       PA1     OB1     OS1   OS2     DowlexTM2244   A   Poly-eth 1017   AC-9A   10075ACP   SyloidTM防粘   提浓物     Escorene   PP292.E1   10414-12沸石   提浓物   10414-12沸石   提浓物   USY沸石   ZSM-5沸石   ZN-1   X5297H   PlexarTM 107   Adcote 530和   Coreactant   9L23   UltramidTM KR   4407-F   LC-H 101BD     RB-830   VISTALONTM   3708   Dow     Chevron   Allied   Tecknor Color         Exxon     Colortec h     Colortec h     Grace Davison   Grace Davison   Grace Davison   Engelhar d   Quantu m   Morton   International     BASF     Evalca     JSR   Exxon     LLDPE,一种密度为0.916gm/cc的   乙烯/1-辛烯共聚物   低密度聚乙烯   聚乙烯粉末   89.8%低密度聚乙烯(Exxon LD   203.48)+10%合成的无定形硅石   (SyloidTM 74X6500,得自Davison   Chdmical)+0.2%硬脂酸   聚丙烯     80%LLDPE和20%UOPAbscents   3000沸石的母料   80%LLDPE和20%UOPAbscents   2000沸石的母料   沸石   沸石   沸石   硅酸钛沸石   酐接枝的EVA   硅烷、异氰酸酯、甘醇、和乙酸烷酯   的混合物     尼龙6(聚己内酰胺)     具有38摩尔%乙烯的乙烯/乙烯基醇   共聚物   1,2-聚丁二烯   乙烯/丙烯/二烯三元共聚物     OS3       EV1   EV2     EV3     EB1     PI1   PI2   TC1     TC2   F1   VECTORTM   8508-D     MU-763   PE 1375     LD-318.92     Lotryl 30BA02     二苯甲酮   苯甲酰联苯   TENCEMTM   170   油酸钴   50-44MylarTM   Dexco       Quantu m   Rexene     Exxon     Atochem     Sartomer   -   OMG     Shepher d   DuPont   含有30%重量的苯乙烯共聚用单体   与70%重量的丁二烯共聚用单体的   苯乙烯/丁二烯共聚物   乙烯/乙酸乙烯共聚物   具有3.6重量%的乙酸乙烯共聚用单   体的乙烯/乙酸乙烯共聚物   具有9重量%的乙酸乙烯共聚用单体   的乙烯/乙酸乙烯共聚物   具有30重量%的丙烯酸丁酯共聚物   的乙烯/丙烯酸丁酯共聚物   光引发剂   光引发剂   新癸酸钴,一种过渡金属元素催化剂     过渡金属元素催化剂   莎纶涂敷的聚对苯二甲酸乙二酯
某些材料被掺合在一起用于某些薄膜结构,这些掺合物如下面 所列:
PEB1=90%PE1+10%AB1
PEB2=90%PE1+10%PEB3
PEB3=80%PE3+20%PE4
PPB1=60%PP1+40%EB1
PPB2=40%PP1+60%EB1
OSB1=76.5%OS1+13.5%OS2+9.2%EV1+0.5%PI1+0.3%TC1
OSB2=50%OS3+40%PE3+8.54%EV1+0.90%TC1+0.5%PI1 +0.05%氧化钙+0.01%抗氧剂(Irganox 1076)
OSB3=60%OS3+38.83%EV3+1.06%TC2+0.10%PI2+0.01%抗氧 剂(Irganox 1076)
OSB4=40%OS3+58.83%EV3+1.06%TC2+0.10%PI2+0.01%抗氧 剂(Irganox 1076)
ZB1=87%PE1+10%AB1+3%Z1
ZB2=90%PE2+10%Z1
ZB3=90%PE2+10%Z2
ZB4=90%PE2+6%PE3+2%PE4+1%Z3+1%Z4
ZB5=80%PE2+20%Z2
ZB6=80%PE3+20%Z2
在表2中,公开了本发明的九层薄膜结构与比较薄膜。它们的 每一种均是通过共挤出各层而制造的。
                                    表2  例号                             结构   实施例1   比较例1   PEB1/AD4/OB1/AD4/OSB1/AD4/PA1/AD4/ZB2   PEB1/AD4/OB1/AD4/OSB1/AD4/PA1/AD4/PEB1
九层薄膜的每一层的标的(和大致精确的)厚度(以密表示)被 示于下。在一般包装应用中层9最好形成为与食品或产品相接触层。
层  1  层  2  层  3  层  4  层  5  层  6  层  7  层  8  层  9
1.35   0.20   0.50   0.20   0.50   0.20   1.00   0.20   1.35
对实施例1与比较例1的薄膜进行食品法迁移试验(food law migration test)以评估沸石能否减少可提取物的浓度。根据美国专利№ 5211875中所公开的方法用紫外光触发薄膜。将薄膜制成280cm2的 小袋并用食品模拟物充填。然后将被充填的小袋在100℃下蒸30分 钟并在50℃储存10天。从小袋中轻轻地倒出食品模似物并进行分 析。表3显示潜在的可提取物的清单。表4显示相同的可提取物的 浓度,此处薄膜是用作为食品模拟物的8%乙醇溶液提取的。表5显 示相同的可提取物的浓度,此处薄膜是用作为食品模拟物的水提取 的。在表4和5中,每种可提取物的浓度以毫微克/毫升表示。沸 石能减少某些能引起规章问题的可提取物的浓度。
              表3  略称  说明   E1   E2   E3   E4   E5   E6   E7   E8   E9   E10   E11   E12   二苯甲酮   氧化三苯膦   PermanaxTM WSP(抗氧剂)*   硫代二丙酸二月桂酯   甲酸甲酯   甲酸乙酯   甲醇   甲醛   乙醛   丙酮   丙烯醛(2-丙烯醛)   丙醛
*E3=2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-(1-甲基环己基)酚)。
                                        表4   例号 E1   E2   E3   E4   E5   E6   E7   E8   E9   E10   实施例1   比较例1 21 <20   21   40   <10   <10   <5   <5   <600   <600   <300   <300   3310   2960   1400   1600   6700   7800   100   80
                                        表5  例号   E1   E2   E3   E4  E5  E6  E7   E8   E9   E10  实施例1  比较例1   22   21   13   16   <10   <10   <5   <5  <600  <600  <300  <300  <600  <600   320   310   780   730   50   50
在表6中,本发明的二种五层层压物结构和一种比较的四层层 压物结构被公开。所述的二种五层层压物结构的每一种是使用传统 的粘合剂通过共挤出四层薄膜到第二薄膜(=层5)而制备的。比较结 构是使用传统的粘合剂通过共挤出三层薄膜到第二薄膜(=层4)而制 备的。
                   表6  例号  结构   实施例2   实施例3   比较例2   PE2/ZB2/OSB2/EV2//AD2//F1   PE2/ZB3/OSB2/EV2//AD2//F1   PE2/OSB2/EV2//AD2//F1
本发明的层压物结构的每一层的标的(和大致精确的)厚度(以密 耳表示)是:
    层1     层2     层3     层4     粘合剂      层5
    0.20    0.20    0.50    1.00    (最小量)    0.50
比较的层压物结构的每一层的标的(和大致精确的)厚度(以密耳 表示)是:
    层1     层2     层3     粘合剂      层4
    0.40    0.51    1.04    (最小量)    0.50
对实施例2和3的薄膜进行食品法迁移试验以评估沸石能否减 少去掉氧化反应的副产物。将它们的效果与比较例2的相比较。在 表3中列出可提取物的清单。用Miglyol 812(得自Hls America),一 种脂肪食品的模拟物,提取薄膜的结果被概括于表7中。沸石能降 低某些可提取物的浓度,这些可提取物能引起规章限制问题。
                        表7
  迁移物(ppb)   比较例2   实施例2   实施例3   E9   E10   E11   E1   E8   E12   <Q.L.   <Q.L.   <D.L.   980   <D.L.   <D.L.   <Q.L.   <Q.L.   <D.L.   1000+/-5   <D.L.   <D.L.   <Q.L.   <Q.L.   <D.L.   875+/-23   <D.L.   <D.L.
D.L.=检测限=每百万(食品当量)50份。
Q.L.=可定量的限度=每百万(食品当量)150份。
在表8中,根据本发明的三种五层层压物结构和一种比较的五 层层压物结构被公开。五层结构的每一种是通过使用传统的粘合剂 将共挤出的四层薄膜层压到第二薄膜(=层5)而制成的.
                     表8  例号  结构   实施例4   实施例5   实施例6   比较例3   PE2/ZB2/OSB3/EV2//AD2//F1   PE2/ZB3/OSB3/EV2//AD2//F1   PE2/ZB4/OSB3/EV2//AD2//F1   PE2/PEB2/OSB3/EV2//AD2//F1
本发明和比较例的层压物结构的每一层的标的(和大致精确的) 厚度(以密耳表示)为:
   层1     层2     层3     层4     粘合剂      层5
   0.15    0.15    0.50    1.00    (最小量)    0.50
将切开的火鸡胸脯储存在由实施例4、5、6和比较例3的薄膜 制成的包装中。品尝专家组品尝火鸡片以评估沸石能否降低由氧清 除反应的副产物所引起的变味。
根据美国专利№5211875中公开的方法用紫外光激发薄膜。在 Multivac R7000包装机中将薄膜转变成包装物。CryovacT6070B 薄膜被用作包装的底材。在每一包装中含有一片火鸡肉。每一包装 用气体
  层1     层2     层3     层4     粘合剂      层5
  0.15    0.15    0.50    1.00    (最小量)    0.50
将切开的火胸脯储存在由实施例4、5、6和比较例3的薄膜制 成的包装中。品尝专家组品尝火鸡片以评估沸石能否降低由氧清除 反应的副产物所引起的变味。
根据美国专利№5211875中公开的方法用紫外光激发薄膜。在 Multivac R7000包装机中将薄膜转变成包装物。CryovacT6070B 薄膜被用作包装的底材。在每一包装中含有一片火鸡肉。每一包装 用气体混合物(由99%N2和1%O2组成)冲洗。包装被储存在40℃的 暗处时间为7天。
品尝专家组对火鸡片的味道评级。级别为从1~6,1表示非常大 的变味和6表示表示未变味。表11概括品尝专家组评定的百分比, 他们没有品尝变味(即,6分)的包装中的火鸡片。在某些情况中,沸石 能大大地降低由氧清除反应副产物所引起的变味。
                  表11   薄膜     品尝专家组评定的百分比,他们没有品   尝变味的包装中的火鸡   实施例7   比较例4   实施例8   比较例5   39%   17%   17%   13%
液上气相色谱(GC)法被用来测定材料吸收醛的能力。材料(或者 是6~7微克的粉末或者是含有4%吸收剂的LLDPE薄膜的25毫米盘) 被放置在液上GC管形瓶(22毫升)中,将2μL的各含有约0.1%醛在 甲醇中的混合物注入到每一管形瓶中。将管形瓶在80℃保温1小时 并被注入到GC。表12的资料显示每种材料相对于适当的对照物(没 有吸收剂或LLDPE盘)的醛浓度的变化。
                表12.被应试的吸收剂吸收的醛的百分比                            相对于醛对照物的百分变化率   试样   Z5   Z6   丙醛   -77   -57   戊醛   4   -93   己醛   -18   -99   庚醛   -21   -100   辛醛   -28   -100                           相对于LLDPE对照物的百分变化率   Z4   Z3   -95   -92   n/tc   n/t   -100   -77   -85   -100   n/t   n/t
n/t意指未被包括在此次的试验中。
表12的数据显示,各种沸石能减少醛的迁移。此外,由于各种 材料的特殊性可以看出,各种材料的掺合物可能是有利的。
本发明的薄膜可以是通过包括共挤出、层合、挤出贴面、或电 晕粘合的任何的方法制备的,然后可随意地辐照和/或取向。如果 需要的话,它们可通过取向或拉幅而被制成可热收缩的,取向率在 纵向和/或横向为1∶2~1∶9。就收缩的应用而言,它们可被制成在90 ℃的任何方向上具有自由收缩率至少为10%、优选为至少20%、更 优选为至少30%。
本发明的衬垫组合物能通过任何包括,但并不限于,热塑性组 合物的挤出复合、增塑糊组合物的惯用的混合装置的任何惯用方法 来制备。然后本发明的衬垫组合物通过任何惯用的方法,包括,但 并不限于冷成型法、插入的盘、通过加压的喷咀施加液体增塑糊接 着在炉中固化等等而在盖上形成衬垫。
在不背离下面所规定的本发明的范围的前提下,可以对本发明 作出种种的变化与改进。例如,可以在同一物品(例如薄膜或封合化 合物)中使用不同沸石的掺合物。在薄膜中,尽管优选在薄膜中使用 沸石并且将薄膜作为包装材料而使沸石比氧清除剂配置于更接近包 装的内容物,内容物可以是食物或任何对氧敏产品,可以这样来应 用使沸石配置于氧清除剂“之外面”,以致使含氧清除剂的层比含 沸石的层配置于更接近由薄膜制成的包装的内容物。沸石还可以被 配置于氧清除剂的二面。还有,在同一薄膜内,第一种沸石可被用 于第一层,而与第一种沸石不同的第二种沸石能被用于薄膜的另一 层中。
在另外的替代方案中,除了上述的排列或不是上述的排列外, 沸石作为氧清除材料能被配置于相同的层或各层中。于是,通过例 子,各实施例和各图中的任何层14、34、44、和54能包括任何合适 的层重量百分比的沸石。优选的氧清除剂与沸石的掺合物是这样的 以致使在掺合物层中氧清除剂占95%~99.5%,而沸石占0.5%~ 5%。任何合适的聚合物材料能被用于含沸石的薄膜中,而并不限于 此处所列的那些。
在本发明的薄膜中所用的沸石的量优选为其占所存在的层的 0.1%~5%。这些百分比是基于沸石材料(例如沸石)本身的,如果沸石 材料被用作与其他材料例如聚丙烯的母料的话此量可以作出适当的 调整。若超过层的5%的话,虽然在许多应用中薄膜仍能使用俣薄膜 的光学性可能受到某种程度的损害。在光学性并不是包装的决定性 特征的最终应用例如遮光薄膜或容器的衬垫中时,使用更高量的沸 石可能是更有利的。
此处所公开的沸石能与薄膜或涂料一起使用或被用于薄膜或涂 料中,或能被掺入到各种其他的清除用载体中或用于其他的用途, 例如在另外物体上的层或涂层,或作为瓶盖或衬片,作为粘合剂或 非粘合的插入物,密封剂,衬垫,纤维材料或其他的插入物,或作 为刚性、半-刚性或柔软的容器的非整体的组件。
相关申请
本申请为1997年3月7日提交的发明名称为“包装薄膜中的沸 石”的PCT申请US97/03526的分案申请,原申请于1998年11月6 日进入中国国家阶段,并获得中国申请号97194442.3。
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