[发明专利]具有定制的氧气传输性的组合物和结构

说明书

发明领域

本发明涉及适用于食品包装的可透过气体的结构。本发明特别涉及用于易腐烂食品的改进的包装结构。

发明背景

易腐烂的食品当暴露于微生物有机体例如细菌、霉菌等时受到污染。污染可导致加快的腐败、毒素形成和其他有害效果。将这类易腐烂物品包装在气体不能透过的材料例如箔、涂覆的纸板和氧阻隔薄膜中可以提供对微生物污染的阻隔。然而，可能还希望将易腐烂的物品，特别是能呼吸的新鲜食品包装在可透过某些气体例如氧气和/或二氧化碳的包装中。为了增加包装易腐烂食品的复杂性，还希望控制食品中的水分含量。

氧气可透过的薄膜是所希望的，因为它们阻止厌氧有机体例如C.botulinum生长而免于污染食品同时将水分保留在食品中，该有机体产生作为肉毒中毒(botulism)的病原体的有效毒素。该薄膜还允许氧气进入用于新鲜肉类的包装中，这改善肉的外观同时保留水分。

当包装新鲜产品(fresh produce)时，通常希望控制氧气和水蒸气含量以使得产品保持其所希望的鲜嫩性。新鲜产品通常需要高的水蒸气阻隔以避免脱水并且防止萎蔫，但需要较低的氧气和二氧化碳阻隔，因为新鲜产品在其被包装之后继续呼吸，因此其产生二氧化碳并且消耗氧气。由于对于不同类型的新鲜产品并且伴随着不同的储存温度呼吸速率不同，因此最佳渗透量取决于新鲜产品的种类。类似地，通过擦在表面上的微生物的作用而成熟的天然干酪例如法国布里白乳酪(Brie)和卡门培尔干酪(Camembert)，需要控制氧气和水分的进入以发展出质地(texture)和香味。因此希望制备具有定制用于待包装的易腐烂食品的新鲜度要求的气体透过性能和水分阻隔性能的包装。解决该需要的一种方法使用微穿孔的层压薄膜结构。

还希望使用具有适合于保护各种包装形式中的新鲜产品的物理性能的材料制备包装。例如，包装可能需要能够是柔性、半刚硬或者刚硬并同时提供所希望的气体渗透性能的包装材料。

美国专利申请公开2003/0198715A1和共同悬而未决的美国专利申请11/184,143披露了具有良好氧气渗透性的有机酸和乙烯酸共聚物的高度中和的共混物的薄膜和包装。这些参考文献披露了具有有用性能的组合物，但希望获得提供用于调节和平衡氧气渗透性能与光学和机械性能的组合的更有效方式的组合物以制得设计用于特定食品的包装材料。

发明概述

在一个方面中，本发明是一种基本由以下物质组成的组合物：

A.基于组合物总重量约5-约60wt％的至少一种聚烯烃，其选自a)乙烯均聚物、b)乙烯和具有3个或更多碳原子的α-烯烃的共聚物和c)它们的混合物，其中所述聚烯烃基本不含羧酸、酯和酸酐基团；和

B.基于组合物总重量约40-约95wt％的基本由以下物质组成的组合：

1.极性化合物组分，其选自a)具有少于36个碳原子的脂族有机羧酸、b)所述酸的盐和c)它们的混合物；

2.极性共聚物组分，其选自：a)具有乙烯、至少一种C₃-C₈α，β-烯属不饱和羧酸和任选的选自丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯的共聚单体的共聚单元的乙烯酸共聚物，其中所述烷基具有1-8个碳原子，b)所述乙烯酸共聚物的离聚物和c)它们的混合物，其中基于所述乙烯酸共聚物的重量，所述乙烯酸共聚物中所述不饱和羧酸共聚单元的重量百分比为约3-约35wt％；和

3.至少一种具有乙烯和选自乙酸乙烯酯、丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯的共聚单体的共聚单元的乙烯不饱和酯共聚物，

其中大于70％的全部合并的所述极性化合物组分和所述极性乙烯酸共聚物组分的羧酸部分被中和成相应的碱土金属羧酸盐。

优选地，将上述组合物的组分B1、B2和B3在与组分A混合之前合并。同样优选地，基于组合物的总重量，组分B1、B2和B3的组合为60-95wt％，更优选65-90wt％。

这些聚合物共混物组合物是固体组合物，并且可用于提供具有定制的氧气和水分阻隔性能、良好成型能力和结构强度的结构并且可用于容纳需要可呼吸包装结构的食品例如成品上市肉、鱼、香肠、干酪、新鲜蔬菜等。因此，本发明还提供一种基本由上述组合物组成的单片结构(monolithic structure)。本发明进一步提供一种包括至少一个由上述组合物获得的层的多层结构和包含该组合物的成型制品。