无孔透湿和透气薄膜制造技术

技术编号:7775503 阅读:291 留言:0更新日期:2012-09-15 17:09
本发明专利技术涉及薄膜,所述薄膜包含组合物或由组合物制备,所述组合物包含聚酰胺与有机酸改性的离聚物的共混物,所述有机酸改性的离聚物的酸部分至少部分被中和成含有大部分碱金属离子的盐,并且所述组合物任选地包含增容剂,所述增容剂选自含二羧酸根的聚合物、软化的乙烯酸共聚物、乙烯缩水甘油酯共聚物、或它们中的两种或更多种的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无孔透湿和透气薄膜 本专利技术涉及透湿和透气的无孔聚合物薄膜。
技术介绍
对诸如氧气的气体和水分有高渗透性的合成薄膜能可用于许多应用中。一种需要具有高透水性和透气性薄膜的应用是作为食品肠衣或用于食品包装。食品肠衣由诸如纤维素或动物肠道的天然材料或最近期的合成材料制成。通常食品被包装在肠衣中。当需要烟熏产品时,包装好的食品可进一步经历烟熏过程。在常规的烟熏过程中,将产品悬挂在室内,其中暴露于来自燃烧木材所产生的热烟中。该方法早期具有的缺点是只能使用天然肠衣,例如获自肠道的那些,或者纤维素肠衣或胶原肠衣,以上均对烟气显示出天然渗透性。 由天然产品和/或纤维素制成的肠衣可存在许多缺点它们可能较为昂贵;它们对蒸汽的高渗透性可导致食品明显的重量损失;和由于干燥和/或浅层脂肪氧化可使产品不稳定。另外,由于天然肠衣的微生物腐败作用,肠衣通常呈灰色。纤维和纤维素肠衣的制造过程涉及向大气中排放二硫化碳和硫化氢,这会造成环境问题,或需要昂贵的涤气系统以使排放最小化。已有不同的方法来尝试克服这些问题。例如,在本领域已知用于包装香肠的单层和多层塑料肠衣。这些早期由合成材料制作肠衣的尝试取得的成效有限。由许多不同的塑料组合物制得的薄膜适于制作熟香肠,但是它们对烟气的渗透性不足。例如,包含聚酰胺(尼龙)的单层薄膜具有本应用所需的机械特性,但是对湿汽和烟气不能充分渗透。还将聚酰胺与其它聚合物材料共混以尝试制作适合香肠肠衣的共混的组合物。参见例如 US5773059, EP797918, EP476963 和 WO 98/19551。最近,在US2004/0047951中描述了通过混入诸如嵌段共聚醚酰胺的吸收性聚合物使得基于聚酰胺的肠衣更透烟气的进展。然而,现已证实了通过双气泡方法由共混物制作肠衣非常困难。制作和贮藏烟熏产品的要点是根据工艺步骤肠衣有利地表现出不同的渗透性。在烟熏过程中,需要在高温(通常介于50°C和100°C之间)和高湿度下具有高渗透性。一旦烟熏和冷却产品后,优选肠衣作为防止湿汽的屏障,因此渗透性优选地为在温度低于50°C、尤其是低于30°C时较低。未改性的乙烯酸共聚物还未因其高透水性/透气性而为人所知。然而,乙烯酸共聚物和/或其离聚物具有其它特性,这些特性会使得它们在透水性/透气性为重要因素的应用中是所需的。在US7045566中已描述了可透湿和透气的离聚薄膜。该薄膜由离聚物与至少约5重量%的有机酸盐的共混物制成,比由传统的离聚物制得的薄膜有更高的湿气透过率。该薄膜被描述为适于制作管状肠衣和收缩袋,尤其是用于烟熏食品的肠衣。希望具有一种可有效且高效地用于贮藏和烟熏工艺的合成肠衣。还希望通过使用诸如双气泡加工的常规薄膜成型方法来轻松制作肠衣。专利技术概沭一种组合物包含聚酰胺(尼龙)、有机酸改性的离聚物和任选的增容剂的共混物,该增容剂包括含二羧酸根的共聚物、乙烯酸共聚物和含环氧乙烷的共聚物、或它们中的两种或更多种的组合。该含二羧酸根的聚合物可包括乙烯/马来酸酐共聚物或乙烯/马来酸单酯共聚物。该含环氧化物的共聚物可包括乙烯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙烯酸共聚物。由该组合物制成的薄膜可具有生产诸如香肠肠衣的可透烟气的食品包装所需的渗透性和机械特性。该有机酸改性的离聚物组合物包含以下部分的共混物、基本上由以下部分的共混物组成、或由以下部分的共混物组成(a) 一种或多种乙烯酸共聚物或E/W共聚物,其中E表示乙烯的共聚单元,W表示至少一种C3-C8 a,¢-烯键式不饱和羧酸的共聚单元,并且W可为E/W共聚物的约3-35重量%,并且其余的由乙烯、或乙烯酸共聚物的离聚物组成;和(b) 一种或多种有机酸,或其盐,其中该有机酸具有4-36个碳原子,其在最长碳链上任选地被一至三个取代基取代,所述取代基独立地选自=C1-C8烷基,OH基团,和OR1基团,其中每个 R1独立地为C1-C8烷基、C1-C6烷氧基烷基,或COR2基团,其中每个R2独立地为C1-C8烷基;并且该有机酸或其盐在组合物中以(a)和(b)组合的约5重量%至约50重量%存在;其中在E/W共聚物和有机酸中,总酸性基团的至少50%通常被中和成相应的含金属离子的盐,其中金属离子的至少50%为碱金属离子。本专利技术还包括含有上述组合物的薄膜,包括多层薄膜,其中该薄膜具有至少约300g/m2-D的湿气透过率(MVTR),该湿气透过率在37. 8°C、100 %相对湿度的条件下根据ASTM D6701-01测得;或用于装纳和加工食品的包装,例如香肠肠衣,其包括上述组合物或含有上述组合物的薄膜。适宜的薄膜的厚度可为约0. 25至约5密耳,优选0. 5至3密耳。还包括用双气泡吹塑薄膜工艺来制作管状薄膜的方法,其中该薄膜包含上述组合物。本专利技术还提供制作食品的方法,该方法包括制备含有上述组合物的包装,将食品放入包装内的过程中的打褶过程以及用烟熏和热量处理包装好的食品。专利技术详述本说明书中引用了若干份专利和出版物以更全面地描述本专利技术所属现有技术。这些专利和出版物的每一者的全部公开内容都以引用方式并入本文。商标和商品名以大写字母表示。“共聚物”是指含有两种或更多种不同单体的聚合物。术语“二聚物”和“三聚物”分别是指仅包含两种和三种不同单体的聚合物。短语“各种单体的共聚物”是指其单元衍 生自各种单体的共聚物。食品的烟熏提供以下效果调味、着色、通过抗氧化和抗微生物作用而保藏以及形成第二层皮。(关于肉或肉产品烟熏的化学方面的一般参考可见于“Advances in FoodResearch” 的第 29 卷,Academic Press, Inc, Orlando, Fla, 1984 年,第 87-150 页)。烟熏由固体和液体颗粒的分散相以及气相组成。液体颗粒的大小在0. 2-0. 4um之间变化。烟熏的香味和色泽两者均由许多作料/物质的综合作用以及它们与产品本身的反应而形成。烟熏的香味和色泽并不一定由相同因素的影响而形成,某些因素可起到协同特性。透烟气性是指肠衣的烟气渗透特性。据观察,肠衣的透烟气性与肠衣的湿气透过率(MVTR)成正比。与有机酸改性的离聚物和任选的增容剂熔融共混的聚酰胺提供了适于制作烟熏香肠的可透烟气组合物和由其制成的薄膜,其中增容剂选自含二羧酸根的聚合物、乙烯/酸/酯三聚物和乙烯/缩水甘油酯共聚物。该可选择性渗透的组合物包含聚酰胺。本领域技术人员已知的由内酰胺或氨基酸制成的任何聚酰胺(缩写为PA),也称为尼龙且该术语在本文中可互换使用,均可用于该组合物。本文中适用的聚酰胺包括脂族聚酰胺、无定形聚酰胺、或它们的混合物。本文所用的术语“脂族聚酰胺”可指脂族聚酰胺、脂族共聚酰胺、以及它们的共混物或混合物。得自单一反应物例如内酰胺或氨基酸的聚酰胺被称为AB型聚酰胺,其公开于Nylon Plastics (MelvinL. Kohan 编辑,1973 年,John Wiley and Sons, Inc.),并包括尼龙-6、尼龙-11、尼龙-12、或它们中的两种或更多种的组合。由多于一种的内酰胺或氨基酸 制备的聚酰胺包括尼龙_6,12。常用的聚酰胺包括尼龙_6、尼龙-11、尼龙-12和尼龙-6,12或它们中的两种或更多种的组合。用于所述组合物的其它熟知的聚酰胺包括由二胺和二酸的缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.16 US 61/286,9031.组合物,包含聚酰胺、有机酸改性的离聚物和任选的增容剂的共混物,其中 所述有机酸改性的离聚物包含以下的共混物(a) —种或多种乙烯酸共聚物或E/W共聚物出表示乙烯的共聚单元,W表示至少一种C3-C8Ci,¢-烯键式不饱和羧酸的共聚单元和(b) —种或多种有机酸、或其盐; 所述有机酸具有4-36个碳原子,任选地在最长碳链上被一至三个取代基取代,所述取代基独立地选自=C1-C8烷基、OH基团和OR1基团; 每个R1独立地为C1-C8烷基、C1-C6烷氧基烷基、或COR2基团; 每个R2独立地为C1-C8烷基; 所述有机酸或其盐以(a)和(b)的组合的约5重量%至约50重量%存在于所述组合物中; 在所述E/W共聚物和所述有机酸中的混合酸性基团的至少50%被标称中和成相应的含金属离子的盐,其中所述金属离子的至少50%为碱金属离子;并且 所述增容剂选自含二羧酸根的共聚物、乙烯酸共聚物和含环氧乙烷的酯共聚物; 所述乙烯酸共聚物包含乙烯的共聚单元、至少一种C3-C8Ci,¢-烯键式不饱和羧酸的共聚单元、以及乙酸乙烯酯、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚单元; 所述含环氧乙烷的酯共聚物包含乙烯的共聚单元、式CH2 = C(Rs) CO2R6的一种或多种烯烃的共聚单元、以及0至约70%的式CH2 = C(R3)CO2R4的一种或多种烯烃的共聚单元; R3为氢或具有1-8个碳原子的烷基; R4为具有1-8个碳原子的烷基; R5为氢或具有1-6个碳原子的烷基;并且 R6为缩水甘油基,它们是基于所述乙烯酯共聚物的总重量计的。2.权利要求I的组合物,其中基于所述组合物的总重量计,所述共混物包含 (1)25-85重量%的聚酰胺、25-45重量%的有机酸改性的离聚物、0_15重量%的含二羧酸根的聚合物、0-20重量%的乙烯酸三聚物和0-15重量%的乙烯缩水甘油酯共聚物;或 (2)25-45重量%的聚酰胺、25-85重量%的有机酸改性的离聚物、0_15重量%的含二羧酸根的聚合物、0-20重量%的乙烯酸三聚物和0-15重量%的乙烯缩水甘油酯共聚物,并且所述聚酰胺为脂族聚酰胺、无定形聚酰胺、或部分芳族聚酰胺。3.权利要求I或2的组合物,其中所述聚酰胺选自尼龙-6、尼龙-11、尼龙-12、以及尼龙-6,12、尼龙-66、尼龙-610、尼龙-612、尼龙-1010和尼龙-1212、尼龙-66/610、尼龙6/66、尼龙6/69、尼龙MXDA、尼龙6-I/6-T、或它们中的两种或更多种的组合。4.权利要求I或2的组合物,其中所述聚酰胺为尼龙-6均聚物或共聚物、尼...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·C·陈
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:

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