[发明专利]包含除氧剂的可生物降解聚合物制品

说明书

对于联邦政府资助的研究或开发的声明

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无。

技术领域

本发明通常涉及除氧剂，尤其是包含除氧剂的可生物降解聚合物及其制备方法。

发明背景

对于由可再生资源制备的用于包装工业的聚合物的需求不断增加。由于消费者日益意识到聚合物对环境的影响，他们要求他们的产品包装在由可再生资源制成的容器里。

常见的可生物降解聚合物如聚乳酸(PLA)适用于许多包装应用中，但相比于聚烯烃其具有较高的气体渗透性，因此较不适用于包装在氧气、二氧化碳和水混同(weber among)其它气体存在下发生降解的产品。

需要能用于包装这种可降解产品的可生物降解聚合物。更具体地，需要PLA硬质包装，其对于例如饮料容器的应用提供对氧气有效的阻隔。

由PLA制得的软包装材料同样显示出相对于其它软质薄膜相对较高的透氧性，从而需要具有降低的透氧性的软质PLA薄膜。

已知PLA相对其它塑料制品具有相对低的热量(low heat)。如果将PLA制成的容器储存在温度可能超过PLA软化温度(约65℃)的仓库里，可能引发问题。

US6908652B1，Cryovac，6/21/2005，“Polylactic acid in oxygenscavenging article”，描述了由PLA和除氧剂构成的制品，该除氧剂选自可氧化化合物与过渡金属催化剂、烯属不饱和烃与过渡金属催化剂、抗坏血酸盐、异抗坏血酸盐、亚硫酸盐、抗坏血酸盐与过渡金属催化剂(该催化剂由过渡金属的金属单质或盐、化合物、配合物或螯合物，多聚羧酸、水杨酸或聚胺的过渡金属配合物或螯合物组成)、以及丹宁酸。该制品可以是薄膜、涂层、衬垫和其它版式的形式。

该专利没有包括不与其它材料联用的还原态的铁用作除氧剂。铁不是化合物，其不与如该现有技术所述的催化剂或化合物一起使用。

该专利同样说明加入无机粉末和/或盐导致壁透明度以及机械性能的下降。化合物可能导致加工困难，尤其是在制作薄膜或膜结构中的薄层时。与US6908652不同，本发明表明PLA薄膜通过使用铁基除氧剂制备。如下文实施例所示得到薄膜(3mil)，其具有良好的透明性和机械强度，无加工困难。关键之处在于从混配到薄膜挤出的步骤中适当地分散铁基除氧剂。通过在整个加工过程中保持化合物干燥使分散大为改善。通过用润滑剂或表面活性剂处理除氧剂来提高分散性，如4/1/09提交的美国专利申请#：12/416685中所述，其教导了制备除氧薄膜。薄膜由配比为17/3/80的铁、氯化钠和低密度聚乙烯混合物挤出。薄膜可以是独立的单层或多层结构，除氧剂位于该膜的任意层中。

US7615183，Plastics suppliers，11/10/2009，“PLA blown film andmethods of making”，描述了吹塑PLA薄膜的制备方法，没有提及除氧。

US7368160B2，Biax International，5/6/2008，“Packaging film”，表面修饰的PLA薄膜与还原COF(reduced COF)共挤出，没有提及除氧。

发明简述

本发明提供一种可生物降解的氧吸收塑料制品(oxygen absorbingplastic)，包括可生物降解的基体，足够浓度的还原铁粒子以吸附显著量(significant quantities)的氧气，并且降低基体的变形温度至大大低于(substantiallybelow)没有铁粒子存在时的变形温度。

附图简述

图1是用作封盖材料的本发明的一个实施方案的横截面图。

图2是用于形成热成型容器的本发明的一个实施方案的横截面图。

图3是显示根据本发明的袋子内的氧吸收率的曲线图。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种可生物降解聚合物材料，其包含一种克服了现有技术中不利情况的除氧剂。

本发明更进一步的目的是提供一种聚乳酸(PLA)基除氧剂，其具有比至今已知的那些清除剂更高的透明度。

本发明的另一个目的是提供一种PLA基除氧剂，其具有与至今已知的PLA材料相比改进的热变形特性。

本发明更进一步的目的是提供一种制造PLA和铁基清除剂的挤出制品的方法。

本发明仍然更进一步的目的是提供以高透明度为特征的薄膜和薄片形式的除氧PLA挤出制品。