包括粘合剂层的基于聚乳酸聚合物的膜制造技术

本发明专利技术描述了一种制品，诸如胶带或片材，其包括基于PLA的膜和设置在膜上的(例如压敏)粘合剂层。基于PLA的膜包含半结晶聚乳酸聚合物；第二聚合物，诸如具有至少25℃的玻璃化转变温度(Tg)的聚乙酸乙烯酯聚合物；和增塑剂；其中所述第二聚合物产生在80℃下老化24小时时未表现出增塑剂迁移的膜。胶带或片材还可包括低粘附性背胶或剥离衬片。该制品可适用于各种最终用途。在一个实施方案中，胶带为油漆掩模胶带。在另一个实施方案中，胶带是地板标记胶带。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括粘合剂层的基于聚乳酸聚合物的膜
技术实现思路
描述了一种制品，诸如胶带或片材，其包括基于PLA的膜和设置在膜上的(例如压敏)粘合剂层。在一个实施方案中，基于PLA的膜包含半结晶聚乳酸聚合物；第二聚合物，诸如具有至少25℃的玻璃化转变温度(Tg)的聚乙酸乙烯酯聚合物；和增塑剂。在一些实施方案中，所述胶带或片材还包括低粘附性背胶或剥离衬片。该制品可适用于各种最终用途。在一个实施方案中，胶带为油漆掩模胶带。在另一个实施方案中，胶带为地板标记胶带。附图说明图1是包含成核剂的组合物的代表性DSC曲线，该组合物在冷却期间表现出急剧的结晶峰放热。图2是不具有成核剂的组合物的代表性DSC曲线，该组合物在冷却期间没有表现出结晶峰放热。图3描绘了实施例12的动态力学分析结果。图4描绘了实施例16的动态力学分析结果。具体实施方式本文所述的制品包括聚乳酸(“PLA”)聚合物膜。乳酸是通过玉米淀粉或蔗糖的细菌发酵获得的可再生材料，因此被认为是天然或换句话说“生物质”材料。乳酸具有两种光学异构体：L-乳酸(也称为(S)-乳酸)以及D-乳酸(也称为(R)-乳酸)，描述如下：乳酸的聚酯化提供聚乳酸聚合物。更典型地，通常将乳酸转化为环状丙交酯单体，并且丙交酯进行开环聚合，诸如如下所示：所得聚合物材料通常称为聚交酯聚合物。结晶度以及因此许多重要的性质主要受所使用的D和/或内消旋丙交酯与L环状丙交酯单体的比率控制。同样，对于通过乳酸的直接聚酯化制备的聚合物，结晶度在很大程度上受衍生自D-乳酸的聚合单元与衍生自L-乳酸的聚合单元的比率控制。本文所述制品的膜通常包含单独的或与无定形PLA聚合物组合的半结晶PLA聚合物。半结晶PLA聚合物和无定形PLA聚合物两者通常包含高浓度的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯)与低浓度的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯)。半结晶PLA聚合物通常包含至少90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％或95重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯)和不大于10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％或5重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。在其它实施方案中，半结晶PLA聚合物包含至少96重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯)和小于4重量％、3重量％或2重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。同样，取决于膜中半结晶PLA聚合物的浓度，该膜包含甚至更低浓度的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。例如，如果膜组合物包含15重量％的具有约2重量％的D-丙交酯和/或内消旋丙交酯的半结晶PLA，则膜组合物包含约0.3重量％的D-丙交酯和/或内消旋丙交酯。该膜通常包含不大于9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1.5重量％、1.0重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％或0.1重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。半结晶PLA的合适示例包括NatureworksTMIngeoTM4042D和4032D。这些聚合物在文献中已被描述为具有约200,000克/摩尔的分子量Mw；约100,000克/摩尔的Mn；和约2.0的多分散性。另选地，半结晶PLA聚合物可包含至少90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％或95重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯)和不大于10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％或5重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。在其它实施方案中，半结晶PLA聚合物包含至少96重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯)和小于4重量％、3重量％或2重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。同样，取决于膜中半结晶PLA聚合物的浓度，该膜包含甚至更低浓度的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。例如，如果膜组合物包含15重量％的具有约2重量％的L-丙交酯和/或内消旋丙交酯的半结晶PLA，则膜组合物包含约0.3重量％的L-丙交酯和/或内消旋丙交酯。该膜通常包含不大于9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1.5重量％、1.0重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％或0.1重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。这种半结晶PLA的示例可作为“SynterraTMPDLA”获得。该膜组合物还可包含与半结晶PLA共混的无定形PLA聚合物。无定形PLA通常包含不超过90重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元和大于10重量％的衍生自D乳酸的聚合单元(例如D-乳酸丙交酯和/或内消旋丙交酯)。在一些实施方案中，无定形PLA包含至少80或85重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯)。在一些实施方案中，无定形PLA包含不大于20重量％或15重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。合适的无定形PLA包括NatureworksTMIngeoTM4060D级。文献中已经描述了该聚合物具有约180,000克/摩尔的分子量Mw。另选地，无定形PLA通常包含不超过90重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元和大于10重量％的衍生自L乳酸的聚合单元(例如L-乳酸丙交酯和/或内消旋丙交酯)。在一些实施方案中，无定形PLA包含至少80重量％或85重量％的衍生自D-乳酸的聚合单元(例如D-丙交酯)。在一些实施方案中，无定形PLA包含不大于20重量％或15重量％的衍生自L-乳酸的聚合单元(例如L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)。PLA聚合物优选地为“膜级”聚合物，在210℃下在2.16Kg的质量的情况下具有不大于25g/min、20g/min、15g/min或10g/min的熔体流动速率(如根据ASTMD1238所测量的)。在一些实施方案中，PLA聚合物在210℃具有小于10g/min或9g/min的熔体流动速率。熔体流动速率与PLA聚合物的分子量有关。PLA聚合物通常具有以下重均分子量(Mw)(如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测定)：至少50,000g/mol；75,000g/mol；100,000g/mol；125,000g/mol；150,000g/mol。在一些实施方案中，分子量(Mw)不大于400,000g/mol；350,000g/mol或300,000g/mol。PLA聚合物通常具有在约25MPa至150MPa范围内的拉伸强度；约1000MPa至7500MPa范围内的拉伸模量；以及至少3％、4％或5％至约10或15％范围内的拉伸伸长率。在一些实施方案中，PLA聚合物的断裂拉伸强度为至少30MPa、35MPa、40MPa、45MPa或50MPa。在一些实施方案中，PLA聚合物的拉伸强度不大于125、100或75MPa。在一些实施方案中，PLA聚合物的拉伸模量为至少1500MPa、2000MPa、2500MPa或3000MPa。在一些实施方案中，PLA聚合物的拉伸模量不大于7000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制品，包括膜，其中所述膜包含半结晶聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的聚乙酸乙烯酯聚合物；增塑剂；以及设置在所述膜上的粘合剂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.14 US PCT/US2015/065557;2016.02.15 US 62/21.一种制品，包括膜，其中所述膜包含半结晶聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的聚乙酸乙烯酯聚合物；增塑剂；以及设置在所述膜上的粘合剂层。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品是胶带或片材。3.根据权利要求1或2所述的制品，其中所述粘合剂是压敏粘合剂。4.根据权利要求1至3所述的制品，其中所述聚乙酸乙烯酯聚合物具有75,000g/mol至750,000g/mol范围内的分子量。5.根据权利要求1至4所述的制品，其中当所述聚乙酸乙烯酯聚合物在20℃下溶于10％乙酸乙酯溶液中时，所述聚乙酸乙烯酯聚合物具有10mPa*s至50mPa*s范围内的粘度。6.根据权利要求1至5所述的制品，其中所述聚乙酸乙烯酯聚合物以基于聚乳酸聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和增塑剂的总量计10重量％至50重量％范围内的量存在。7.根据权利要求1至6所述的制品，其中所述聚乙酸乙烯酯聚合物具有不大于50℃或45℃的玻璃化转变温度。8.根据权利要求1至7所述的制品，其中所述增塑剂以基于聚乳酸聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和增塑剂的总量计5重量％或35重量％范围内的量存在。9.根据权利要求1至8所述的制品，还包含约0.01重量％至约1重量％范围内的量的成核剂。10.根据权利要求1至9所述的制品，其中所述膜的特征还在于以下特性中的任一种或组合：i)其中所述膜在80℃下老化24小时时未表现出增塑剂迁移；ii)其中所述膜具有小于30℃、25℃或20℃的Tg；iii)其中所述膜具有大于10J/g、11J/g、12J/g、13J/g、14J/g或15J/g且小于40J/g的第一次加热扫描的净熔融吸热ΔHnm1；iv)其中所述膜具有50％至600％的拉伸伸长率；v)其中所述膜具有5...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·巴图西亚克，周宁，D·J·德恩，J·O·厄姆斯兰德，C·E·利普斯科姆，J·塞斯，J·A·卡尔森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US