适用于图形制品的包含聚乳酸聚合物的膜制造技术

本发明专利技术描述了一种包含第一膜层的制品，所述第一膜层包含聚乳酸聚合物(半结晶聚乳酸聚合物；无定形聚乳酸聚合物；或它们的混合物)；Tg为至少25℃的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；增塑剂。在一些实施方案中，所述膜层还包含无机颜料和/或水解稳定剂。在其他实施方案中，所述膜具有小于10J/g的净熔融吸热ΔH

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于图形制品的包含聚乳酸聚合物的膜

技术介绍

[0001]WO2017/222824描述了包含基于半结晶聚乳酸的膜的图形制品。

技术实现思路

[0002]在一个实施方案中，描述了一种包含第一膜层的制品，该第一膜层包含聚乳酸聚合物(例如，半结晶聚乳酸聚合物；无定形聚乳酸聚合物；或它们的混合物)；Tg为至少25℃的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；增塑剂；以及无机颜料，该无机颜料的量使得聚乳酸聚合物与无机颜料的比率小于4.5:1、4.4:1、4.3:1、4.2:1或4.1:1。在一些实施方案中，无机颜料包括TiO2。无机颜料的量通常为第一膜层的至少15重量％、至少16重量％、至少17重量％、至少18重量％、至少19重量％或至少20重量％。在一些实施方案中，聚乳酸聚合物与无机颜料的比率为至少1:1。在一些实施方案中，第一膜层还包含水解稳定剂。在一些实施方案中，制品为图形膜，该图形膜还包括靠近膜层的主表面的图形。
[0003]在另一个实施方案中，描述了一种包含膜层的制品，该膜层包含半结晶聚乳酸聚合物；任选的无定形聚乳酸聚合物；Tg为至少25℃的第二聚合物；增塑剂；以及一种或多种碳二亚胺水解稳定剂。在一些实施方案中，制品为图形膜，该图形膜还包括靠近膜层的主表面的图形。在典型的实施方案中，图形包括经干燥和/或经固化的油墨层。油墨层通常为经干燥和/或经固化的辐射固化油墨、有机溶剂基油墨或水基油墨。在一些实施方案中，膜层是透明覆盖膜或背衬膜。在其他实施方案中，膜层为还包含无机颜料的背衬膜。
[0004]在其他实施方案中，描述了以下制品：该制品包含聚乳酸聚合物(例如，半结晶聚乳酸聚合物；无定形聚乳酸聚合物；或它们的混合物)；Tg为至少25℃的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；以及增塑剂；其中膜具有小于10J/g的净熔融吸热ΔH
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。在一个实施方案中，(例如，未退火的)第一膜层包含半结晶聚乳酸聚合物；任选的无定形聚乳酸聚合物；以及成核剂。在另一个实施方案中，第一膜层包含无定形聚乳酸聚合物以及任选半结晶聚乳酸聚合物。
[0005]在另一个实施方案中，描述了一种制备图形膜的方法，该方法包括：
[0006]提供包含如本文所述的第一膜层的膜；以及在该膜上提供图形。第一膜层可为退火的或未退火的。在一些实施方案中，对于第一加热扫描，第一膜层在制造和/或印刷时具有小于10J/g的净熔融吸热ΔH
nm1
。
附图说明
[0007]图1至图8为各种图形膜的示意性横截面。
[0008]图9为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尖锐的结晶峰放热。
[0009]图10为不含成核剂的组合物的代表性DSC曲线，该组合物在冷却期间未表现出结晶峰放热。
[0010]图11描绘实施例12的动态力学分析结果。
[0011]图12描绘实施例16的动态力学分析结果。
具体实施方式
[0012]本文所述的(例如，图形)制品包含至少一层，即包含聚乳酸(“PLA”)聚合物膜的第一膜层。乳酸为通过玉米淀粉或蔗糖的细菌发酵获得的可再生材料，并且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)
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乳酸)，以及D
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乳酸(也称为(R)
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乳酸)，如下所示：
[0013][0014]乳酸的聚酯化提供聚乳酸聚合物。
[0015]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：
[0016][0017]所得聚合物材料通常称为聚交酯聚合物。
[0018]结晶度并且因此许多重要的特性在很大程度上受所用的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
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乳酸的聚合单元与衍生自L
‑
乳酸的聚合单元的比率控制。
[0019]在一些实施方案中，本文所述的(例如，图形)制品的第一膜层通常包含单独或与
无定形PLA聚合物组合的半结晶PLA聚合物。
[0020]在一些实施方案中，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
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乳酸的聚合单元(例如，L
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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
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乳酸的聚合单元(例如，D
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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
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乳酸的聚合单元(例如，L
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丙交酯)和小于4重量％、3重量％或2重量％的衍生自D
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乳酸的聚合单元(例如，D
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丙交酯和/或内消旋丙交酯)。同样，根据膜中半结晶PLA聚合物的浓度，膜包含甚至更低浓度的衍生自D
‑
乳酸的聚合单元(例如，D
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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
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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
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丙交酯和/或内消旋丙交酯。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
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乳酸的聚合单元(例如，D
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丙交酯和/或内消旋丙交酯)。半结晶PLA的合适的示例包括Natureworks
TM
Ingeo
TM
4042D和4032D。文献中已将这些聚合物描述为具有约200,000g/mol的分子量Mw；约100,000g/mol的Mn；以及约2.0的多分散度。
[0021]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
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乳酸的聚合单元(例如，D
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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
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乳酸的聚合单元(例如，L
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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
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乳酸的聚合单元(例如，D
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丙交酯)和小于4重量％、3重量％或2重量％的衍生自L
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乳酸的聚合单元(例如，L
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丙交酯和/或内消旋丙交酯)。同样，根据膜中半结晶PLA聚合物的浓度，膜包含甚至更低浓度的衍生自L
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乳酸的聚合单元(例如，L
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制品，所述制品包含第一膜层，所述第一膜层包含半结晶聚乳酸聚合物；任选的无定形聚乳酸聚合物；Tg为至少25℃的第二聚合物；增塑剂；水解稳定剂；以及无机颜料，所述无机颜料的量使得聚乳酸聚合物与无机颜料的比率小于4.5:1。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述无机颜料包括TiO2。3.根据权利要求1至2所述的制品，其中无机颜料的量为所述第一膜层的至少15重量％、至少16重量％、至少17重量％、至少18重量％、至少19重量％或至少20重量％。4.根据权利要求1至3所述的制品，其中聚乳酸聚合物与无机颜料的所述比率为至少1:1，并且小于4.4:1、4.3:1、4.2:1、4.1:1或4:1。5.根据权利要求1至4所述的制品，其中所述第二聚合物为聚乙酸乙烯酯聚合物。6.根据权利要求5所述的制品，其中所述水解稳定剂是碳二亚胺化合物。7.根据权利要求1至6所述的制品，其中所述制品是图形膜，所述图形膜还包括靠近所述膜层的主表面的图形。8.根据权利要求7所述的制品，其中所述图形包括经干燥和/或经固化的油墨层。9.根据权利要求8所述的制品，其中所述油墨层为经干燥和/或经固化的辐射固化油墨、有机溶剂基油墨或水基油墨。10.根据权利要求7至9所述的制品，所述制品还包含设置在所述图形上的表涂层或覆盖膜。11.根据权利要求10所述的制品，其中所述覆盖膜是用粘合剂层粘结到所述图形的。12.根据权利要求10至11所述的制品，其中所述覆盖膜包含半结晶聚乳酸聚合物。13.根据权利要求1至12所述的制品，其中所述第一膜层包含无定形聚乳酸聚合物。14.根据权利要求1至13所述的制品，其中所述第二聚合物包含分子量在75,000g/mol至1,000,000g/mol范围内的聚乙酸乙烯酯聚合物。15.根据权利要求1至14所述的制品，其中基于一种或多种聚乳酸聚合物、第二聚合物和增塑剂的总量计，所述增塑剂以在5重量％或35重量％范围内的量存在。16.根据权利要求1至15所述的制品，所述制品还包含处于在约0.01重量％至约1重量％范围内的量的成核剂。17.根据权利要求1至16所述的制品，其中所述第一膜层的特征还在于以下特性中的任一种或组合：i)其中当在80℃下老化24小时时，所述第一膜层没有表现出增塑剂迁移；ii)其中对于以10℃/min的速率进行的第二加热扫描，所述第一膜层具有小于40℃、35℃、30℃、25℃或20℃的Tg；iii)其中对于600％/分钟的应变速率，所述第一膜层具有50％至600％的拉伸伸长率；iv)其中对于600％/分钟的应变速率，所述第一膜层具有50MPa至1100MPa的拉伸模量；以及
v)其中当以2℃/min的速率加热时，所述第一膜层在25℃至80℃的温度范围内具有至少1MPa、至少2MPa、至少3MPa、至少4MPa、至少5MPa、至少6MPa、至少7MPa、至少8MPa、至少9MPa或至少10MPa的通过动态力学分析测定的拉伸储能模量。18.根据权利要求1至17所述的制品，其中对于以10℃/min的速率进行的第一加热扫描，所述第一膜层具有小于10J/g的净熔融吸热ΔH
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。19.根据权利要求1至18所述的制品，其中所述第一膜层为退火膜。20.根据权利要求1至18所述的制品，其中所述第一膜层为未退火膜。21.根据权利要求1至20所述的制品，其中所述制品还包含设置在相对表面上的背衬作为膜层。22.根据权利要求1至21所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宁，蒂纳，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：