[发明专利]包装薄膜中的沸石

说明书

发明领域

本发明一般涉及用于清除氧清除反应的副产物的组合物、物件与方法。

发明背景

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。隔氧薄膜和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”(“activepackaging”)。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铁组合物。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。

另一些的努力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。

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烃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-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；二烯低聚物例如角鲨烯；和由二环戊二烯、降冰片二烯、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、醛、醚、酮、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、脱水蓖麻油酸、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。