【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于包装的膜材料、包含膜材料的包装材料、和用于形成膜材料的方法。
技术介绍
1、存在日益增加的对适合用于商品包装的生物来源材料和可生物降解材料的需求。这种需求至少部分是由于人们越来越意识到合成聚合物的可持续性问题，这些问题与合成原料(包括原油、天然气、和煤)的来源和这些合成聚合物的寿命终止问题有关。
2、一些合成聚合物，例如聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚丙烯(pp)，具有商品包装所需的特性。这些特性包括对氧气和/或水蒸气的低渗透性、高强度和耐久性。这些特性为消耗性商品的生产商和供应链提供益处，并为被包装在由或用合成聚合物形成的包装中的消耗性商品的最终消费者提供益处，并且这些益处中的许多涉及包装的消耗性商品的保质期。
3、已知的生物来源聚合物具有有限的在商品包装中使用的适用性，特别是在需要低的氧透过率(oxygen transmission rate)(“otr”)和/或低的水蒸汽透过率(water vapourtransmission rate)(“wvtr”，其也已知为湿(moisture)蒸气透过率)的情况下。举例来说，聚乳酸(pla)易碎，易受水吸收的影响，并且是对于氧气和水蒸气传输(transmission)的不良阻隔。聚羟基乙酸(pga)具有更好的阻隔性能，并且相比于pla是更强的，但降解更快。
4、需要生物来源的聚合物，所述聚合物能够形成膜材料以由此适用于在消费品的包装中使用，和/或所述聚合物至少提供可用的替代物。
技术
1、提供膜材料，其包括以下的共混物：
2、第一聚合物，所述第一聚合物由一种或多种基于生物的单体合成，所述第一聚合物具有小于或等于60千道尔顿的分子量；和
3、第二聚合物，所述第二聚合物为以下之一：碳水化合物、和衍生自一种或多种基于生物的材料的官能化碳水化合物，
4、其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率至少为按重量计25:75。
5、优选地，第一聚合物具有小于或等于30千道尔顿的分子量。更优选地，第一聚合物具有小于或等于15千道尔顿的分子量。还更优选地，第一聚合物具有在4千道尔顿至8千道尔顿的范围内的分子量。甚至更优选地，第一聚合物具有在4.5千道尔顿至7.5千道尔顿的范围内的分子量。在特定具体实施方案中，第一聚合物具有约5.6千道尔顿的分子量。
6、在一些实例中，第一聚合物具有小于或等于3的多分散性指数。在更具体的实例中，第一聚合物具有小于或等于2的多分散性指数。在甚至更具体的实例中，第一聚合物具有在1.35至1.75的范围内的多分散性指数。在特定实例中，第一聚合物具有在1.5至1.6的范围内的多分散性指数。
7、优选地，在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率在按重量计80:20至10:90的范围内。更优选地，在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率在按重量计75:25至25:75的范围内。甚至更优选地，在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率约为按重量计50:50。
8、在特定实施方案中，第一聚合物是聚酯、聚乙烯酯、聚乙烯酯衍生物、或聚醚、或它们的组合。
9、在第一聚合物包括聚酯的实施方案中，该聚酯由以下中的一种或多种单体合成：乳酸、羟基乙酸、环酯类、丁二醇。更优选地，第一聚合物包括以下中的一种或多种：聚乳酸(pla)、聚(乳酸-共-羟基乙酸)(poly(lactic-co-glycolic acid)(plga)、聚羟基乙酸(pga)、聚己内酯(pcl)、聚(丁二醇己二酸酯对苯二甲酸酯)(poly(butylene adipateterephthalate)(pbat)、聚琥珀酸丁二醇酯(pbs)、和聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)(poly(butylene succinate-co-butylene adipate)(pbsa)。在第一聚合物包括共聚物的实施方案中，所述共聚物可以是以交替共聚物的形式，或作为嵌段共聚物片段。
10、在第一聚合物包括由细菌发酵制备的聚酯的实施方案中，该第一聚合物包括以下中的一种或多种：聚羟基烷酸酯(pha)、和聚羟基丁酸酯(phb)。
11、在第一聚合物包括聚乙烯酯或聚乙烯酯衍生物的实施方案中，该第一聚合物包括聚乙酸乙烯酯(pvac)和聚乙烯醇(pvoh)中的一种或多种。
12、在第一聚合物包括由二醇类(glycols)制备的聚醚的实施方案中，该第一聚合物包括聚乙二醇(peg)。
13、优选地，第一聚合物是脂肪族聚酯。优选的聚酯的实例包括例如，聚乳酸、聚羟基乙酸、乳酸和羟基乙酸的共聚物、乳酸和羟基乙酸以及聚(乙二醇)的共聚物、聚(e-己内酯)和聚(3-羟基丁酸酯)。
14、在特别优选的实施方案中，第一聚合物由乳酸单体和羟基乙酸单体合成。优选地，第一聚合物是聚(乳酸-共-羟基乙酸)(plga)。
15、聚(乳酸-共-羟基乙酸)可以由乳酸和羟基乙酸以40:60至85:15的范围内的单体比率形成。更优选地，聚(乳酸-共-羟基乙酸)可以由乳酸和羟基乙酸以50:50至75:25的范围内的单体比率形成。在至少一些实施方案中，形成聚(乳酸-共-羟基乙酸)，以便具有以约60:40的比率的乳酸类单元和羟基乙酸类单元。换句话说，聚(乳酸-共-羟基乙酸)plga由60％的乳酸类单元和40％的羟基乙酸类单元组成。
16、可替代地或额外地，聚(乳酸-共-羟基乙酸)可以由乳酸和羟基乙酸形成，其中在聚合时存在大致相等比率的乳酸单体和羟基乙酸单体。
17、在一些实例中，聚(乳酸-共-羟基乙酸)主要是无定形的。在一些可替代的实例中，聚(乳酸-共-羟基乙酸)具有不超过90％的结晶度。聚(乳酸-共-羟基乙酸)可以具有30％至45％之间的结晶度。
18、优选地，聚(乳酸-共-羟基乙酸)是聚合时使用以l异构体和d异构体二者存在的乳酸单体而形成的。
19、在特定实施方案中，第二聚合物是纤维素、纤维素衍生物、α葡聚糖、α葡聚糖衍生物、天然多糖(包括衍生自藻类的那些、和含有酰胺的那些)、或它们的组合。
20、在第二聚合物包括纤维素的实施方案中，该纤维素可以是以下中的一种或多种：纤维素、乙酰化的纤维素衍生物、硝化的纤维素衍生物、烷基化的纤维素衍生物、和半纤维素。
21、优选地，第二聚合物是乙酰化的纤维素衍生物。乙酰化的纤维素衍生物是以下中的一种或多种：乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、和乙酸丙酸纤维素。在特定实施方案中，乙酰化的纤维素衍生物是乙酸纤维素。
22、在一些实施方案中，乙酸纤维素具有在1至3的范围内的乙酰化程度。在膜材料的一些应用中，乙酸纤维素具有至少为2的乙酰化程度。在一些应用中，约2.5的乙酰化程度可以是理想的。在膜材料的一些可替代的应用中，乙酸纤维素具有小于2的乙酰化程度。
23、膜材料可以包含一种或多种添加剂材料，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.膜材料，其包含以下的共混物：
2.根据权利要求1所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于30千道尔顿的分子量。
3.根据权利要求1或2所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于15千道尔顿的分子量。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于3的多分散性指数。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于2的多分散性指数。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的膜材料，其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率在按重量计80:20至10:90的范围内。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的膜材料，其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率在按重量计75:25至25:75的范围内。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的膜材料，其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率约为按重量计50:50。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物是聚酯、聚乙烯酯
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物由以下中的一种或多种单体合成：乳酸、羟基乙酸、环酯类、丁二醇。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物包括以下中的一种或多种：聚乳酸(PLA)、聚(乳酸-共-羟基乙酸)(PLGA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚(丁二醇己二酸酯对苯二甲酸酯)(PBAT)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、和聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)(PBSA)。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物由乳酸单体和羟基乙酸单体合成。
13.根据权利要求12所述的膜材料，其中所述第一聚合物是聚(乳酸-共-羟基乙酸)(PLGA)。
14.根据权利要求13所述的膜材料，其中所述聚(乳酸-共-羟基乙酸)由乳酸和羟基乙酸以40:60至85:15的范围内的单体比率形成。
15.根据权利要求13所述的膜材料，其中所述聚(乳酸-共-羟基乙酸)由乳酸和羟基乙酸以50:50至75:25的范围内的单体比率形成。
16.根据权利要求13至15中的任意一项所述的膜材料，其中形成的聚(乳酸-共-羟基乙酸)具有以约60:40的比率的乳酸类单元和羟基乙酸类单元。
17.根据权利要求1至16中的任意一项所述的膜材料，其中所述第二聚合物包括以下中的一种或多种：纤维素、乙酰化的纤维素衍生物、硝化的纤维素衍生物、烷基化的纤维素衍生物、和半纤维素。
18.根据权利要求1至17中的任意一项的膜材料，其中所述第二聚合物是乙酰化的纤维素衍生物。
19.根据权利要求18所述的膜材料，其中所述乙酰化的纤维素衍生物是以下中的一种或多种：乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、和乙酸丙酸纤维素。
20.根据权利要求18所述的膜材料，其中所述乙酰化的纤维素衍生物是乙酸纤维素。
21.根据权利要求20所述的膜材料，其中所述乙酸纤维素具有在1至3的范围内的乙酰化程度。
22.根据权利要求20所述的膜材料，其中所述乙酸纤维素具有约2.5的乙酰化程度。
23.包装材料，其包括：
24.根据权利要求23所述的包装材料，其中所述膜材料或膜材料的每层形成至少5克/米2(gsm)的厚度。
25.根据权利要求23或24所述的包装材料，其中膜材料的层形成至少2.5μm的平均厚度。
26.根据权利要求23至25中的任意一项所述的包装材料，其中所述包装材料具有限定所述包装材料的外表面的膜材料的层。
27.根据权利要求23至26中的任意一项所述的包装材料，其中所述包装材料具有限定所述包装材料的内表面的膜材料的层。
28.根据权利要求23至27中的任意一项所述的包装材料，其中，所述基材由纸浆纤维形成，所述纸浆纤维已经被加工以便组装成预定形状并被处理以在所述基材中的纸浆纤维之间形成粘结，由此所述基材能够在无支撑条件下至少部分地保留它的形状。
29.用于形成膜材料的方法，所述方法包括：
30.根据权利要求29所述的方法，其中，将所述第二聚合物加入至所述混合物，使得在所述混合物中的第二聚合物与第一聚合物的进料比率在按重量计80:20至10:90的范围内。
31.根据权利要求29或30所述的方法，其中，将所述第二聚合物加入至所述混合...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.膜材料，其包含以下的共混物：
2.根据权利要求1所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于30千道尔顿的分子量。
3.根据权利要求1或2所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于15千道尔顿的分子量。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于3的多分散性指数。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物具有小于或等于2的多分散性指数。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的膜材料，其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率在按重量计80:20至10:90的范围内。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的膜材料，其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率在按重量计75:25至25:75的范围内。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的膜材料，其中在所述膜材料中的第一聚合物与第二聚合物的比率约为按重量计50:50。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物是聚酯、聚乙烯酯、聚乙烯酯衍生物、或聚醚、或它们的组合。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物由以下中的一种或多种单体合成：乳酸、羟基乙酸、环酯类、丁二醇。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物包括以下中的一种或多种：聚乳酸(pla)、聚(乳酸-共-羟基乙酸)(plga)、聚羟基乙酸(pga)、聚己内酯(pcl)、聚(丁二醇己二酸酯对苯二甲酸酯)(pbat)、聚琥珀酸丁二醇酯(pbs)、和聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)(pbsa)。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的膜材料，其中所述第一聚合物由乳酸单体和羟基乙酸单体合成。
13.根据权利要求12所述的膜材料，其中所述第一聚合物是聚(乳酸-共-羟基乙酸)(plga)。
14.根据权利要求13所述的膜材料，其中所述聚(乳酸-共-羟基乙酸)由乳酸和羟基乙酸以40:60至85:15的范围内的单体比率形成。
15.根据权利要求13所述的膜材料，其中所述聚(乳酸-共-羟基乙酸)由乳酸和羟基乙酸以50:50至75:25的范围内的单体比率形成。
16.根据权利要求13至15中的任意一项所述的膜材料，其中形成的聚(乳酸-共-羟基乙酸)具有以约60:40的比率的乳酸类单元和羟基乙酸类单元。
17.根据权利要求1至16中的任意一项所述的膜材料，其中所述第二聚合物包括以下中的一种或多种：纤维素、乙酰化的纤维素衍生物、硝化的纤维素衍生物、烷基化的纤维素衍生物、和半纤维素。
18.根据权利要求1至17中的任意一项的膜材料，其中所述第二聚合物是乙酰化的纤维素衍生物。
19.根据权利要求18所述的膜材料，其中所述乙酰化的纤维素衍生物是以下中的一种或多种：乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、和乙酸丙酸纤维素。
20.根据权利要求18所述的膜材料，其中所述乙酰化的纤维素衍生物是乙酸纤维素。
21.根据权利要求20所述的膜材料，其中所述乙酸纤维素具有在1至3的范围内的乙酰化程度。
22.根据权利要求20所述的膜材料，其中所述乙酸纤维素具有约2.5的乙酰化程度。
23.包装材料，其包括：
24.根据权利要求23所述的包装材料，其中所述膜材料或膜材料的每层形成至少5克/米2(gsm)的厚度。
25.根据权利要求23或24所述的包装材料，其中膜材料的层形成至少2.5μm的平均厚度。
26.根据权利要求23至25中的任意一项所述的包装...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·张，M·波塔格，J·李，
申请(专利权)人：瓦登加工私人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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