[发明专利]气体阻挡薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及气体阻挡薄膜，更具体地说，本发明涉及由包含聚(甲基)丙烯酸和/或其部分中和产物以及诸如淀粉之类的糖化物的混合物形成的薄膜及其制备方法，该薄膜具有极好的耐水性和对气体如氧气的阻挡性能。

本发明的薄膜具有极好的耐水性(在水和沸水中不溶)和氧气阻挡性能，因而适合于用作含大量水和/或油的食物的包装材料。所述食物易受氧气作用如氧化等而变质。

聚(甲基)丙烯酸或其部分中和的产物是水溶性聚合物并被广泛地用作吸水材料、增稠剂、絮凝剂、分散剂、纸张和纤维处理剂等，充分地利用了其亲水的性质。聚(甲基)丙烯酸或其部分中和的产物可通过流延法由它的溶液制成薄膜。在干燥条件下所得薄膜具有极好的氧气阻挡性能。然而，这些薄膜不适合用来包装含大量水的食品，这是因为它们的表显出强烈的亲水性，因而极大地损害了其在高湿度条件下的氧气阻挡性能，而且易溶于水。

美国专利第2,169,250号描述了下述方法：在聚乙烯醇(PVA)水溶液中将甲基丙烯酸单体聚合，将所得反应混合物流延在载体上，蒸去水份，然后在140℃将干燥的薄膜加热5分钟，这样便使PVA与聚甲基丙烯酸反应得到不溶于水的薄膜(实施例I)。然而，根据本发明人的研究结果，用这种热处理条件不能得到任何在高湿度条件下具有极好氧气阻挡性能的薄膜。

另一方面，由淀粉制成的薄膜具有极好的耐油性和氧化阻挡性能，但却有机械强度和耐水性差的缺点。淀粉是源自植物的天然多糖，它由直链淀粉和高分子量支链淀粉组成，在直链淀粉中葡萄糖单元由α(1-4)糖苷键连接起来，在支链淀粉中大量短的直链单元由α(1-6)糖苷键连接成支链结构。淀粉的例子包括粗淀粉和各种改性淀粉，例如物理改性淀粉如分离并纯化的直链淀粉；用酸、热和酶等改性的、提高了在冷水中溶解度的淀粉；和通过诸如丙烯酰胺、丙烯酸、醋酸乙烯酯或丙烯腈之类的单体接枝聚合而获得的接枝改性淀粉。这些类型的淀粉是像聚(甲基)丙烯酸一样的亲水性聚合物，它们不仅用于食品工业，也广泛地用作吸水材料、增稠剂、絮凝剂、分散剂、纸张和纤维处理剂等，充分地利用了其亲水的性质。在这些种类的淀粉中，那些具有极好水溶性的淀粉可用流延法由水溶液很容易制成薄膜。然而，这些薄膜表现出很强的吸水性，因而大大损害了在高湿度条件下的氧气阻挡性能，不适宜用来包装含大量水份的食品。

最近，有人提出用淀粉和各种热塑性树脂的混合物来制造薄膜或片材。例如，有人提出了这样的生物降解模塑层压制品：在由热塑性树脂(如：聚乙烯)和淀粉聚合物的混合物模制的产品的至少一面覆上(乙烯/醋酸乙烯酯)共聚物的皂化产物薄层；如日本专利申请公开90339/1992所述的薄膜；由PVA聚合物与淀粉的混合物形成的生物降解薄膜(日本专利申请公开100913/1992和114044/1992)；由PVA树脂和多糖组成的耐水组合物以及由该组合物形成的薄膜(日本专利申请公开114043/1992)；和由(乙烯/醋酸乙酯)共聚物的皂化产物与淀粉的组合物形成的片材或薄膜，或它们的层压制品(日本专利申请公开132748/1992，93092/1993和92507/1993)。然而，这些薄膜在耐水性或高湿条件下的氧气阻挡性方面仍显不足。

本发明的目的是提供具有良好耐水性并且即使在高湿度条件下也表现出极好的氧气阻挡性能的薄膜。

为解决先有技术中存在的上述问题，本发明人进行了深入研究。结果发现，如果由聚(甲基)丙烯酸和/或其部分中和的产物与糖化物(单糖、低聚糖、多糖等)的混合物制成薄膜，并且在特定条件下将所得薄膜加热处理，就可得到一种与由单独组分形成的薄膜相比即使在高湿度条件下、更不用说干燥条件下也表现出在氧气阻挡性(氧气渗透系数)方面大为改善的薄膜。该经过热处理的薄膜不溶于水和沸水，并具有极好的耐水性，因而完全宜用作含大量水和/或油的食品的包装材料。

本发明基于上述发现而得以完成。

根据本发明，从而提供一种由含(A)组分和(B)组分的混合物制成的气体阻挡薄膜，在30℃和相对湿度80％的条件下测定时其氧气渗透系数为5.00×10^-3ml(STP)·cm/m².h.atm{Pa}或更低；所述(A)组分是至少一种选自聚(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸的部分中和产物的聚(甲基)丙烯酸聚合物，所述(B)组分是糖化物，混合物中(A)与(B)的重量比为95∶5至20∶80。