[发明专利]具有被动和主动氧阻挡层的多层膜

说明书

发明领域

本发明通常涉及一种多层膜，该膜具有带有除氧部分的主动氧阻挡 层，更具体的，涉及一种多层膜，该膜在除氧部分的氧气结合能力耗尽 后保持了高的氧阻挡性能。

发明背景

聚合物膜被用于广泛的多种包装应用中，包括食品包装，药物产品 和非易腐消费货物。适于每个这些应用的膜典型的需要表现出一定范围 的物理性能。取决于具体的应用，食品包装膜会被具体的要求满足众多 苛刻的性能标准，例如环保，在加工、存储和配送过程中抗物理和环境 弊端，和美学的和吸引人的外观。光学性能例如高光泽度、高透明性和 低雾度构成了包装在这样的包装材料中的产品对于消费者的美学吸引 力。良好的光学性能还带来了在配送周期中和购买时终端消费者对于包 装的产品足够的可见性。

在易腐烂产品的情况中，例如氧敏性产品中，要求氧阻挡特性来为 包装产品提供延长的保存寿命。对氧敏性产品曝露于氧气进行限制保持 和提高了许多产品的品质和保存寿命。例如，通过在包装系统中限制氧 敏性食品的氧气曝露，可以保持该食品的品质和推迟损坏。另外，这样 的包装还能更长期的保存产品，由此降低了由于废弃和必须重新进货而 导致的成本。

在食品包装工业中，已经开发了几种限制氧曝露的技术。通常的技 术包括在其中依靠非包装制品或者包装材料的一些手段(例如通过使用除 氧袋)来将氧气消耗在包装环境中的这些技术、其中在包装中产生低氧环 境(例如改进气氛包装(MAP)和真空包装)的这些技术、和其中防止氧气进 入包装环境(例如防渗膜)的这些技术。

含有除氧组合物的小袋可以包含铁成分(其氧化成它们的三价铁态)， 在吸收剂上的不饱和脂肪酸盐，抗坏血酸和它的盐和/或金属-聚酰胺络合 物。该小袋的缺点包括需要另外的包装步骤(来将该小袋加入到包装中)， 小袋破裂污染包装制品的可能性，和消费者摄取的危险性。

除氧材料还被直接混入到包装结构中。这种技术(下文中称为“主动氧 阻挡”)能够提供在整个包装中均匀的除氧效果，以及能够提供在氧气通过 包装的壁时截留和除去氧气的手段，由此在整个包装中保持可能的最低 的氧含量。主动氧阻挡是通过将无机粉末和/或盐作为包装的一部分引入 来形成的。但是，引入这样的粉末和/或盐会降低包装材料的透明度和机 械性能(例如撕裂强度)，并且会使得加工复杂化，特别是在期望薄膜的情 况中。同样，在一些情况中的，这些化合物以及它们的氧化产物会被容 器中的食品所吸收，这会产生不能满足用于人消费品的政府标准的食品。

另外，已经开发了不同的膜来帮助为包装提供氧阻挡性能。例如， 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是已知的良好氧阻挡材料，并且在过去已经被 用于相关的多层包装膜中。但是，许多这些膜虽然提供了某种程度的氧 阻挡性能，但是其仍然会允许一些氧穿过该膜，并且进入到包装内。结 果，该膜不能提供期望程度的氧阻挡性能。因此，这里仍然存在着对于 具有主动氧阻挡性能的膜的需要。

发明内容

本发明一方面涉及一种具有多层氧阻挡部分的多层膜，该多层氧阻 挡部分包含至少三层，其中至少一层是主动氧阻挡层，至少一层是被动 氧阻挡层。在一种实施方案中，该主动阻挡层包含这样的组合物，该组 合物是下面的组分的混合物：主要在其主链中具有碳-碳双键的热塑性树 脂(A)、过渡金属盐(B)和氧阻挡聚合物(C)。在一些实施方案中，该主动 阻挡层还可以包括增容剂(D)。

在一种实施方案中，该多层膜包含氧阻挡部分，在其中主动氧阻挡 层夹入到两个被动氧阻挡层之间。在另外一种实施方案中，该多层膜包 含氧阻挡部分，在其中被动氧阻挡层夹入到两个主动氧阻挡层中。在一 些实施方案中，一种或多种粘接剂或者功能层可以布置在主动氧阻挡层 和两个被动氧阻挡层之间，或者被动氧阻挡层和两个主动氧阻挡层之间。 例如，一种或多种粘接剂或者功能层可以布置在每个的被动阻挡层和主 动氧阻挡层之间。