使用无溶剂金属油酸盐制备金属母料制造技术

本发明专利技术公开了金属油酸盐，尤其油酸钴，用于制备氧清除包装制品的母料组合物，以及制备母料组合物的方法。在一个实施方案中，母料包括含第一聚合物的多孔珠粒；分散在多孔珠粒中的金属油酸盐；和分散在多孔珠粒外表面的粉料形式的第二聚合物或光引发剂。在另一实施方案中，母料包括金属油酸盐和聚合物，其中金属油酸盐是粒料或粉料的形式，以及聚合物是以分散在该粒料或粉料外表面的粉料形式存在。在又一个实施方案中，母料包括金属油酸盐和聚合物，其中将金属油酸盐和聚合物配混。在另一个实施方案中，母料从包括金属油酸盐和聚合物的组合物制备，其中聚合物是以容器的形式存在并且金属油酸盐包含在容器内。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的背景1、本专利技术的领域本专利技术一般性涉及生产氧清除包装材料的领域。尤其，本专利技术涉及金属油酸盐，尤其油酸钴的母料的制备方法，该方法避免了在以前制备工艺中发现的处理和加工问题。2、相关技术的描述众所周知的是，限制氧敏产品接触氧保持和提高了产品的质量和存放期。例如，通过在包装系统中限制氧敏食品的氧接触，保持了食品的质量，并且避免了食物变质。另外，这些包装物还保持产品存放更久，从而减少了由于废弃和重新进货导致的成本。在食品包装工业中，已经开发了用于限制氧接触的几种措施，包括改良气氛包装(MAP)，真空包装和氧阻隔膜包装。在前两个例子中，在包装中使用降低氧的环境，而在后一例子中，以物理方式防止氧进入包装环境。限制氧接触的另一最新的技术涉及将氧清除剂引入到包装结构中。在包装物中引入清除剂能够清除存在于包装物内部的氧。这样清除的氧要么当将产品填装到包装物中时存在于内部，要么在产品填装之后迁移到包装物中。另外，这种引入能够提供截取和清除穿过包装物壁的氧的手段(这里称之为“活性氧屏障”)，从而在整个包装物中保持最低可能的氧水平。然而，在许多情况下，在该系统中氧清除的起始在数天或数周内不会发生。在有效氧清除开始前的延迟以下被称为诱导期。另外，氧清除的速率还可能是相对低的。已经对将诱导期减至最少和增加清除速率两方面进行了许多研究。在两个方面有效的一种普通的方法是使用金属油酸盐，如油酸钴作为氧清除的催化剂。一般，在氧清除包装制品的生产中，金属油酸盐与聚合物一起作为母料的一部分提供，即，金属油酸盐存在于在生产过程中加到本体聚合物中的浓缩配制料中以在氧清除包装制品的氧清除层中产生所需的低浓度金属。然而，金属油酸盐在加工中具有许多难题。纯金属油酸盐，如油酸钴在室温下是发粘固体。结果，它们具有焦油状性能并且难以处理，因为金属油酸盐的粒料将在储存时粘连。通常，为了克服该缺陷，在金属母料生产中使用的金属油酸盐通常以在有机溶剂中提供，如在50％甲苯溶液中。这样与例如金属硬脂酸盐(在室温下为非粘性固体)的纯配制料相比提高了价格。还有，有机溶剂如甲苯必须在母料的生产过程中除去，需要其它设备，以及存在废弃处理问题，尤其对于甲苯，它被普遍地认为是致癌的。因此，希望使用能够便于以固体形式处理的金属油酸盐的备料配制金属油酸盐母料。还希望这种备料不含或基本不含甲苯或其它溶剂。在一个实施方案中，母料组合物包括含第一聚合物的多孔珠粒；分散在多孔珠粒中的金属油酸盐；和分散在多孔珠粒外表面的粉料形式的第二聚合物或光引发剂。这种母料组合物能够通过包括以下步骤的方法来制备(i)提供金属油酸盐在有机溶剂中的溶液；(ii)将该溶液分散到珠粒中，以形成溶剂化金属油酸盐珠粒；(iii)从溶剂化金属油酸盐珠粒中蒸发掉溶剂，以形成分散在珠粒中的金属油酸盐；和(iv)将粉料形式的聚合物或光引发剂与珠粒混合，以形成组合物。在另一个实施方案中，母料组合物包括金属油酸盐和聚合物，其中金属油酸盐以粒料形式存在，和聚合物是以分散在该粒料外表面的粉料形式存在。这种母料组合物能够通过包括以下步骤的方法来制备(i)提供粒料形式的金属油酸盐，和(ii)将粉料形式的聚合物分散在粒料的外表面。在又一个实施方案中，母料组合物包括金属油酸盐和聚合物，其中将金属油酸盐和聚合物配混。这种母料能够通过包括以下步骤的方法来制备提供粒料形式的金属油酸盐和提供固体聚合物以及(ii)将金属油酸盐和聚合物配混。在另一个实施方案中，从包括金属油酸盐和聚合物的组合物制备母料组合物，其中聚合物以容器，如袋的形式存在，以及金属油酸盐包含在容器内。通过(i)提供包括金属油酸盐和聚合物的组合物，其中至少一些聚合物是容器的形式和金属油酸盐含有在容器内；(ii)将组合物熔化以产生熔融组合物，和(iii)将熔融的组合物混合以产生母料的方法，可以将组合物加工成母料，或直接加到氧清除包装制品的氧清除组分中。如果容器中的金属油酸盐在提供步骤过程中或之前凝结，该方法进一步包括在加热步骤之前或过程中研磨组合物。示例性实施方案的叙述在本说明书中，术语“粒料”和“粉料”各自指化合物或组合物的固体配制料。两种形式由化合物或组合物的离散颗粒组成。粒料这里被定义为最大尺寸至少1mm的颗粒，而粉料包括最大尺寸小于1mm的颗粒。本领域中技术人员将会认识到，该定义是任意的。这里使用的“珠粒”与“粒料”同义。在一个实施方案中，本专利技术涉及组合物，包括含第一聚合物的多孔珠粒；分散在多孔珠粒中的金属油酸盐；和分散在多孔珠粒外表面的粉料形式的第二聚合物或光引发剂。这种组合物可用作进一步生产氧清除包装制品的氧清除层的金属的母料。母料组合物基本是非粘性的且能够便于处理。金属油酸盐中金属离子能够是适合用作氧清除包装制品中的氧清除催化剂的任何金属。优选，金属是过渡金属。更优选，过渡金属选自元素周期表的第一、第二或第三过渡系列。适合的金属包括，但不限于锰，铁，钴，镍，铜，铑和钌。优选，过渡金属选自铜、锰和钴；最优选，过渡金属是钴。金属油酸盐能够从任何来源提供，可以原样购买或从金属和油酸配制。所谓“油酸”是指包括至少约5％，优选至少约25％，更优选至少约50％，最优选至少约70％油酸的任何组合物。剩余物一般由C1-C18酸，尤其如硬脂酸，棕榈炔酸，或新癸酸组成。典型油酸品级包括73％油酸，8％亚油酸，7％棕榈炔酸(palmitolicacid)，3％肉豆蔻脑酸(myristolic acid)和1％亚麻酸(linolinicacid)。剩余物由惰性物质组成。优选，使用低亚麻酸级油酸(它可以被称为“LL油酸”)。所谓“低亚麻酸级油酸”或“LL油酸”是指含低于约1％，优选低于约0.1％，更优选低于约0.01％亚麻酸的油酸品级。例如，能够用于本专利技术的LL油酸包括74％油酸，4％亚油酸，11％棕榈炔酸，3％肉豆蔻脑酸和痕量(＜0.1％)亚麻酸。相比于包括用典型油酸品级制备的金属油酸盐的这种制品，包括用LL油酸制备的金属油酸盐的氧清除包装制品更少给包装食品或饮料带来不正常味道或恶臭。虽然不受理论的束缚，据信，当发生氧清除时，用LL油酸制备的金属油酸盐比用典型油酸品级制备的那些产生更少的有气味的C5-C10片段。还有，用LL油酸制备的纯金属油酸盐比用典型油酸品级制备的那些具有更高的软化点和熔点，如以下所述，它具有加工优点。如果金属油酸盐从溶液，如50％甲苯溶液制备，溶剂优选在母料组合物的制备过程中基本除去，并且基本不存在于母料组合物中。金属油酸盐以约5到约40％，优选约20到约25％存在于母料中，按基于组合物重量的金属油酸盐计。所谓“第一聚合物”是指能够形成多孔珠粒和适合用于氧清除包装制品的聚合物。因为母料组合物一般进一步与氧清除聚合物(和任选的非氧清除聚合物，例如聚乙烯)合并，以形成氧清除包装制品的氧清除层，所以应该适当选择第一聚合物，使得不影响母料与氧清除聚合物和任何其它添加剂的共混。所谓“氧清除聚合物”是指在氧化时，基本不产生能够从母料组合物，或从母料组合物配制的氧清除层中迁移出来的片段的可氧化的有机化合物。氧清除聚合物是具有聚合骨架的烃。烃能够是饱和或不饱和的，以及取代或未取代的。这些烃的实例包括、但不限于二烯聚合物如聚异戊二烯，聚丁二烯(尤其1，2-聚丁二烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括：含第一聚合物的多孔珠粒；分散在多孔珠粒中的金属油酸盐；和分散在多孔珠粒外表面的粉料形式的第二聚合物或光引发剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡钢峰，荆大彦，BD罗杰斯，
申请(专利权)人：切夫里昂菲利普化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]