[发明专利]包含聚碳酸亚烷基酯的膜

说明书

发明背景

近年来石油资源已变得更加缺乏和昂贵，这进一步增加了对源自可持续资源的、环境上可持续的膜的需求。催化剂科学的最新进展已实现将对气候有害的CO₂聚合成可生物降解聚合物：聚碳酸亚烷基酯(PAC)。最常见的PAC为聚碳酸亚乙酯(PEC)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、和聚碳酸亚丁酯(PBC)。PAC可以含有大量的二氧化碳，例如，PPC含有约43重量％的固定的二氧化碳。除了环保效益，二氧化碳也是一种低成本且丰富的碳源。将二氧化碳转化为可生物降解聚合物提供了利用该温室气体制备有用的聚合物材料的机会。不幸地，PAC聚合物的共同缺陷是相对低的玻璃化转变温度，这使得它们在纯形式下不容易用于实际应用。因此，目前存在对含有PAC聚合物但仍可熔融加工且能够达到良好性能的膜的需求。

发明概述

在一个实施方案中，本发明一般性提供了一种膜，所述膜包含约10wt.％至约90wt.％的至少一种聚碳酸亚烷基酯和约10wt.％至约90wt.％的至少一种聚烯烃。所述膜可以被用作包装膜(例如，形成包(wrap)、小袋(pouch)或袋(bag))，或用在吸收性制品的结构中(例如，作为制品的外罩/底片)。

在一个具体实施方案中，本发明一般性提供了多层膜，所述多层膜的厚度为约250微米或更小。所述膜可以包括占膜厚度约20％至约90％的芯层和邻近所述芯层设置的外层，所述芯层包含约10wt.％至约90wt.％的至少一种聚碳酸亚烷基酯和约10wt.％至约90wt.％的至少一种聚烯烃。所述外层可以含有约50wt.％或更多的至少一种聚烯烃。

以下更加详细地讨论本发明的其他特征和方面。

附图简述

参照附图，在说明书的其余部分中，更具体地阐述针对本领域普通技术人员而言本发明的完整且能够实施的公开内容，其包括本发明的最佳实施方式，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案，用于形成多层膜的示例性方法的示意图；

图2显示了在机器方向上的峰值应力作为膜组成的函数的曲线图；

图3显示了根据实施例的LLDPE/PPC共混物膜的第一热循环的DSC热谱图；

图4显示了根据一个实施例的LLDPE/PPC 80:20膜的横截面的SEM图；

图5显示了根据一个实施例的LLDPE/PPC 60:40膜的横截面的SEM图；

图6显示了根据一个实施例的LLDPE/PPC 40:60膜的横截面的SEM图；和

图7显示了根据一个实施例的LLDPE/PPC 20:80膜的横截面的SEM图。

在本说明书和附图中，附图标记的重复使用意在表示本发明的相同或相似的特征或元件。

典型实施方案的详细描述

现将详细地参考本发明的各种实施方案，在下文阐明其一个或多个实施例。以解释本发明的方式而非作为对本发明的限制的方式来提供各个实施例。实际上，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各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显然的。例如，作为一个实施方案的部分来图示或描述的特征可以用于另一实施方案，从而产生又一其他实施方案。因此，本发明意在涵盖落入所附权利要求及其等同方案的范围内的修改和变化。

一般而言，本发明涉及一种膜，该膜含有一种或多种既可生物降解又可再生的聚碳酸亚烷基酯与聚烯烃的组合。尽管是可生物降解的并且可再生的，但是由于多种聚碳酸亚烷基酯在纯形式下相对低的玻璃化转变温度，它们在室温下趋于相对发粘。例如，聚碳酸亚丙酯是玻璃化转变温度为约40℃的无定形聚合物，而聚碳酸亚乙酯的玻璃化转变温度为约25℃。由于这些性质，通常认为这样的聚碳酸亚烷基酯不能容易地形成有用的膜，原因是低玻璃化转变膜趋于粘在一起并变得不可分(粘连(blocking))。然而，本发明人已经发现，通过选择性控制组分，本发明公开的膜组合物已经克服了在使用和储存过程中的粘连问题，同时保持是有用的。除了其他的以外，这是通过将一种或多种聚碳酸亚烷基酯与至少一种聚烯烃共混实现的。同样令人惊讶地发现，该具有创造性的膜具有根据纯的聚碳酸亚烷基酯和聚烯烃的性质预料不到的协同性质，如峰值应力。