本发明专利技术涉及可热密封的生物可降解包装材料，其包含纤维基板(1)和一个或多个挤出到所述基板上的聚合物涂层(2)。根据本发明专利技术，所述包装材料包括至少一个聚合物涂层(2)，所述至少一个聚合物涂层(2)含有至少70重量％的聚交酯(PLA)和与之共混的至少5重量％的聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)或其衍生物。任选地，在所述聚合物共混物中可以包括丙烯酰共聚物如乙烯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EBAGMA)。本发明专利技术还涉及热密封的容器，如一次性饮料杯，和由所述包装材料制成的热密封的产品包装，以及在挤出涂层中作为与PLA的共混物的PBS或其衍生物的以下用途：提高涂层向纤维基板的粘附以及减少的向包装材料的毛边渗透，尤其是盛在饮料杯中的热咖啡的渗透。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可热密封的生物可降解包装材料，由其制成的包装或容器，及树脂在挤出涂层中的用途本专利技术涉及可热密封的生物可降解包装材料，所述包装材料包含纤维基板和一个或多个挤出到所述基板上的聚合物涂层。本专利技术还涉及包含根据本专利技术的包装材料的热密封的容器和产品包装，以及树脂在挤出涂层中的用途，尤其是用于制备根据本专利技术的包装材料和容器或包装。产品包装的基于纤维的包装材料，如包装纸或板，通常设置有使得包装紧密的聚合物涂层，并且借助所述聚合物涂层可以通过热密封来封闭包装。类似的涂覆聚合物的纸或板也被用于一次性餐具，如热密封的饮料杯。聚烯烃，如低密度聚乙烯(LDPE)，由于其良好的热密封性而被广泛地用于涂层。然而，普通聚烯烃的缺点在于它们不是生物可降解的。具有对于许多应用来说足够的相当好的水分和气体阻挡性的聚交酯(PLA)已被用作生物可降解包装材料的涂层聚合物；然而，其使用涉及许多问题。聚交酯本身是硬且脆的，需要高的挤出温度和相当大的层厚度以粘附到包装材料的纤维基板。由于高温，聚交酯有劣化的风险，并且在挤出中，熔融片料的边缘容易撕裂并且针孔容易保留在挤出层中。为了解决挤出问题，EP-1094944B1公开了内部粘附层，其与外部聚交酯层一起共挤出并且由生物可降解聚合物组成，根据说明书，所述生物可降解聚合物的实例包括一些市售共聚酯，纤维素酯和聚酯酰胺。在包装材料的外涂层中使用聚交酯的另一个问题是其相当高的熔点，和所得的较差的热密封能力。作为对此的改进，US-2002／0065345A1公开了与聚交酯和增粘剂共混的生物可降解的脂族聚酯，聚交酯在混合物中的份额至少为9％，且增粘剂在混合物中的份额至少为1％。作为合适的脂族聚酯，该公开提及了聚己内酯(PLC)和聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)。根据该参考文献，混合物可以被挤出成膜，所述膜可以轴向或双轴拉伸并且可以通过层压附着于纤维基板。US2005／0192410A1描述了聚交酯膜和涂层，其中聚交酯的加工性通过将其与10-40重量％的聚己内酯和5-10重量％的矿物颗粒共混而得到提高。根据该参考文献，混合物可以在挤出涂层中使用，但是没有提及其对纤维基板的粘附或其热密封性。代替地，该参考文献描述了在基板和基于PLA的涂层之间的中间层或在PLA层之上的顶层；参见说明书中的[0039]节。US2007／0259195A1描述了基于聚交酯的膜，其包含与其共混的0.1-10重量％的生物可降解的聚合物添加剂，该聚合物添加剂的用途是增加聚交酯的结晶度，提高其耐热性。作为这样的添加剂的实例，该参考文献给出了由FarEasternTextile，Taiwan销售的FEPOL2040和由BASF销售的Ecoflex，两者都包含聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)。根据该参考文献，混合物可以以常规方式挤出到纤维基板上，但是没有提及混合物对基板的粘附或这样获得的涂层的热密封性。然而，在该参考文献中所致力于提高的PLA的耐热性没有暗示热密封性的提高，反而是暗示其减弱。本专利技术的专利技术人的方法是找到一种可以直接挤出到纸或板基板的生物可降解聚合物共混物，以获得适于生物可降解包装且尤其适于生物可降解容器如一次性饮料杯的包装材料。因此目的是用可以以类似方式使用的生物可降解聚合物代替通常的生物不可降解的LDPE，而不需要如EP-1094944B1中的中间粘附层或经由如US-2002／0065345A1中的薄膜层合的加工。本专利技术的专利技术人因此研究聚交酯及其改性，尝试提高其挤出性能、对纸或板的粘附性以及热密封性，以将其变得尤其适于密封的饮料杯。然而，他们面对一个特别的问题：液体从杯子向基于纤维的杯壁材料的毛边渗透(raw-edgepenetration)(REP)。REP是已知的现象，该现象已经相当成功地由纤维基板中特制的施胶组合物克服。这样的施胶组合物在本领域中是已知的并且可以结合本专利技术使用。然而，由于与LDPE相比聚交酯的粘附性较弱，在纤维基板和挤出的涂层之间倾向于存在液体渗透到包装材料的路径。未被聚合物填充的微孔被假定为问题的根本原因。在热咖啡的情况中REP问题尤其有害，热咖啡沿着在杯壁中的竖直的热封玷污白色杯材料，因此以市场无法接受的方式损坏杯子的外观。本专利技术解决的问题是提供涂有聚合物的生物可降解包装材料，其中含有聚交酯共混物的涂层具有提高的对纤维基板的粘附，同时具有降低的向包装材料的毛边渗透。根据本专利技术，解决方案为包装材料包括与纤维基板直接接触的至少一个挤出的聚合物涂层，所述聚合物涂层含有至少70重量％的聚交酯和至少5重量％的聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)或其衍生物。根据由专利技术人进行的试验，PBS与PLA的共混提高了在向纤维板基板上挤出的过程中由该共混物组成的涂层的粘附。同时，在由这样获得的由涂覆聚合物的纸板制成的饮料杯中的热咖啡的毛边渗透显著降低，这作为明显较少的(如果还有的话)沿着在杯套中的垂直热封线的褐色着色而被看到。不使本专利技术受制于理论，据信PBS及其具有相似性质的相近衍生物可以软化PLA共混物并且使其更深地渗透到纤维基板的表面的微孔中，阻断在纤维和聚合物涂层之间的液体渗透路径。提高的粘附也被设想为提高涂层耐受由热饮在纤维基板内产生的蒸气压的能力，因此防止涂层从基板层松动并防止涂层张开液体渗透的途径。根据本专利技术，优选的与PLA共混的聚合物是聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)。具有相似性质的聚琥珀酸丁二醇酯的衍生物是备选者，尤其是聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)，其也被专利技术人检测具有进步的结果。共混物可以包含少量、最多约5重量％丙烯酸酯共聚物，如乙烯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EBAGMA)，作为第三组分。本专利技术的包装材料因此可以包含含有以下各项的共混物的聚合物涂层：(i)70至95重量％、优选75至90重量％的聚交酯，(ii)5至25重量％、优选10至20重量％的聚琥珀酸丁二醇酯或其衍生物和(iii)0至5重量％的丙烯酸酯共聚物。添加丙烯酸酯聚合物以进一步提高挤出的聚合物涂层对纤维基板的粘附。丙烯酸酯聚合物，包括EBAGMA，本身是生物不可降解的，但是当以最多5重量％的小量使用时，不妨碍涂层整体的生物降解。包装材料中的纤维基板可以是纸(paper)或板(board)、纸板(paperboard)以及卡纸板(cardboard)。如上所讨论的挤出的生物可降解聚合物涂层应与包装材料的纤维基板直接接触。PBS或其衍生物，如PBSA，起到提高涂层到在下面的纤维基板的粘附的作用。在多层涂层的情况中，所述涂层将是最下层。如上所讨论的生物可降解聚合物涂层也可以形成被涂覆的包装材料的最上面的表面层。在此情况中，PBS或其衍生物，如PBSA，起到提高涂覆有聚合物的包装材料的热密封的作用。加入少量丙烯酸酯共聚物，如EBAGMA，进一步提高涂层的热密封性。如果涂层是单层涂层，则其目的是提高到纤维基板的粘附和热密封性两者。在共挤出的多层涂层的情况中，每一层应当基本上由生物可降解聚合物组成以致保证包装材料整体的生物可降解性。所述材料可以在其一侧或两侧上都具有聚合物涂层。在纤维基板的相反侧上的涂层可以相似或彼此不同。本专利技术的一个有用的实施方案是具有共挤出的内涂层和外涂层的包装材料，所述内层包含以下各项的共混物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可热密封的生物可降解包装材料，所述包装材料包含纤维基板(1)和一个或多个挤出到所述基板上的聚合物涂层(2?5)，其特征在于所述包装材料包括至少一个与所述纤维基板(1)直接接触的聚合物涂层(2)，所述至少一个聚合物涂层(2)含有至少70重量％的聚交酯和至少5重量％的聚琥珀酸丁二醇酯或其衍生物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.12 FI 201157451.一种可热密封的生物可降解的用于含有液体的内容物的包装材料，所述包装材料包含纤维基板(1)和一个或多个挤出到所述基板上的聚合物涂层(2-5)，其特征在于所述包装材料包括至少一个与所述纤维基板(1)直接接触的聚合物涂层(2)，所述至少一个聚合物涂层(2)含有至少70重量％的聚交酯和至少5重量％的聚琥珀酸丁二醇酯或其衍生物。2.根据权利要求1所述的用于含有液体的内容物的包装材料，其特征在于所述至少一个聚合物涂层(2)含有聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)。3.根据权利要求1所述的用于含有液体的内容物的包装材料，其特征在于所述至少一个聚合物涂层(2)含有聚琥珀酸丁二醇酯的衍生物，所述衍生物是聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)。4.根据前述权利要求中任一项所述的用于含有液体的内容物的包装材料，其特征在于所述至少一个聚合物涂层(2)含有以下各项的共混物：(i)70至95重量％的聚交酯，(ii)5至25重量％的聚琥珀酸丁二醇酯或其衍生物和(iii)0至5重量％的丙烯酸酯共聚物。5.根据权利要求4所述的用于含有液体的内容物的包装材料，其特征在于所述丙烯酸酯共聚物是乙烯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EBAGMA)。6.根据权利要求4所述的用于含有液体的内容物的包装材料，其特征在于所述至少一个聚合物涂层(2)含有以下各项的共混物：(i)75至90重量％的聚交酯，(ii)10至20重量％的PBS和(iii)0至5重量％的EBAGMA。7.根据权利要求1-3中任一项所述的用于含有液体的内容物的包装材料，其特征在于所述纤维基板(1)是纸或板。8.根据权利要求1-3中任一项所述的用于含有液...
【专利技术属性】
技术研发人员：基莫·内瓦莱宁，维莱·里布，
申请(专利权)人：斯塔诺阿埃索澳吉有限公司，
类型：
国别省市：
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