[发明专利]含有生物聚合物的多层膜

说明书

发明背景

近年来，石油资源已变得越加缺乏和昂贵，这进一步增加了对于环境可持续发展的含有生物聚合物的膜的需求。不幸地，通常难以合并许多商业上可获得的生物聚合物(例如，聚乳酸和一些聚羟基脂肪酸，例如聚-3-羟基丁酸酯和3-羟基丁酸酯-3-戊酸酯共聚物)到膜中。例如，聚乳酸和聚羟基脂肪酸具有高的刚性和低的延展性，并且聚羟基脂肪酸通常具有差的膜加工性能(即，慢结晶化，固化前的粘性等)，其阻碍生产线速度并导致相对昂贵的生产成本。因此，当前存在对于含有生物聚合物但仍然是熔融可加工的并且能够获得好的性能(例如，延展性)的膜的需求。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，公开了厚度为约250微米或更小的多层膜。所述膜包含构成约20％至约90％的膜的厚度的芯层。所述芯层含有约10wt.％至约95wt.％的至少一种热塑性生物聚合物和约5wt.％至约90wt.％的至少一种聚烯烃。所述膜还包含放置于邻近芯层处的外层。所述外层含有约50wt.％或更多的至少一种聚烯烃。

根据本发明的另一个实施方案，公开了厚度为约250微米或更小的多层膜。所述膜包含含有约50wt.％或更多的至少一种聚烯烃的第一外层和含有约50wt.％或更多的至少一种聚烯烃的第二外层。所述膜还包含置于第一外层和第二外层之间的并构成约20％至约90％的膜的厚度的芯层。所述芯层含有约10wt.％至约95wt.％的至少一种热塑性生物聚合物和约5wt.％至约90wt.％的至少一种聚烯烃。

以下更加详细地描述本发明的其它特征和方面。

附图的简要说明

针对本领域普通技术人员的本发明的完整和可实施的公开内容，包括其最佳实施方式，在本说明书的其余部分更加具体地陈述，其参照以下附图，其中：

图1是用于形成本发明的膜的方法的一个实施方案的示意图。

在本说明书和附图中重复使用的参考符号意图代表本发明的相同或类似的特征或元素。

代表性实施方案的详细描述

定义

如在本文中所使用的，术语“生物可降解的”一般指从自然存在的微生物例如细菌、真菌和藻类；环境热；水分；或其它环境因子的作用中降解的材料。降解的程度可以根据ASTM Test Method5338.92来确定。

如在本文中所使用的，术语“可再生的”一般指可以由天然源制备或者由天然源可衍生的材料，所述天然源通过陆地、水生或海洋生态系统(例如，农作物、可食用和不可食用的草、林产品、海草或藻类)植物的作用、微生物(例如，细菌、真菌或酵母)等的作用定期地(例如，每年一次或永久地)再补充。

详述

现将详细参考本发明的多个实施方案，以下对其一个或多个实例进行陈述。通过解释说明本发明而不限制本发明的方式提供每个实例。事实上，对于本领域技术人员而言明显的是在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以在本发明中进行多种修改和改变。例如，作为一个实施方案的部分说明或描述的特征可以用于另一个实施方案以得到再另一个实施方案。因此，预期的是本发明覆盖这样的修改和改变，作为落入所附的权利要求和它们的等同物的范围内。

一般来说，本发明涉及含有置于邻近外层的芯层的膜。所述芯层含有相对高百分比的既是生物可降解的又是可再生的热塑性生物聚合物。尽管是生物可降解的和可再生的，但是许多生物聚合物在性质上倾向于是相对刚性的。常规地，认为这种刚性的生物聚合物可以容易地形成到具有好的机械性能(例如，延展性)的膜中。然而，本发明人发现，通过选择性地控制在芯层和外层中的组分，可以容易地形成具有好的机械性能的膜。除了别的之外，这是通过将芯层中的生物聚合物与至少一种聚烯烃共混来实现的。也可以在外层中使用聚烯烃。除了向膜提供功能(例如，热密封、印刷等)以外，含有聚烯烃的外层还帮助抵消芯层中生物聚合物的刚性，并帮助改善加工性能。尽管由于聚烯烃的不同的极性，导致聚烯烃与生物聚合物通常是化学不相容的，但是本发明人发现了通过选择性控制膜的某些方面，例如在芯层和外层中聚烯烃的性质和浓度可以将相分离最小化。

在这点上，现在以下将更详细地描述本发明的多个实施方案。

I.芯层