[發明專利]多層膜

有效

• 申請號: 201080037367.0
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102574374A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳昌平;J·沙伊爾斯;馬庫斯·洛伊夫根斯
• 申請（專利權）人: 特里斯塔諾私人有限公司
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B27/08;B32B27/32
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;鄭霞

發明領域

本發明大體上涉及多層膜，且特別涉及包含聚乙烯的多層膜。本發明還涉及用于生產這些多層膜的方法，且涉及包含該膜或由該膜生產的制品。

發明背景

為滿足日益增長的性能要求例如抗撕裂性和抗穿刺性、不透氣性、可密封性和透明度，現代包裝膜在其結構(例如，多層)和組成(例如，聚合物類型)方面都可能是相當復雜的。

由于其優良的物理和機械特性、加工性能和透明度，聚乙烯被廣泛用于包裝膜的制造中。然而，迄今為止，聚乙烯歸根結底來源于原油，且現在一致致力于在包裝工業中避免或至少減少使用這些基于油的聚合物而贊成可持續的、生物來源的替代物。

迄今為止，在開發這種可持續的、生物來源的替代物方面的大部分研究集中在利用天然存在的生物聚合物例如淀粉。淀粉是一種有吸引力的替代物，因為其來源于可再生資源(例如，植物產品)、隨時可得到且相對便宜。

已采用多種方法來將淀粉結合到基于聚乙烯的膜中。例如，已使用聚乙烯和淀粉的熔體共混物(melt?blend)制備單層膜和多層膜。盡管這些膜產品包含減少的聚乙烯含量，但它們的制造可能是有問題的。例如，淀粉的相對親水性與聚乙烯的相對疏水性本質上是不相容的。因此，淀粉具有在熔化處理期間向淀粉/聚乙烯熔體流的表面遷移并在處理設備的某些部件例如模唇聚集的傾向。然后沉積到模唇上的淀粉或其氧化殘渣可間歇地跌落到經過的膜內，導致了所得的膜產品中的孔和缺陷。

另外，聚乙烯基質內的淀粉的不相容性通常導致形成具有高界面張力的多相形態，其經常不利地影響所得的聚合物膜的物理和機械特性。例如，淀粉存在聚乙烯膜內可促進膜的光澤、伸長特性、韌性、撕裂強度、抗穿刺性和透明度的顯著減小。

因此，仍有解決或改善與包含聚乙烯和淀粉的常規膜產品有關的一種或多種不利或缺點或至少提供有用的替代物的機會。

發明概述

因此，本發明提供了包含至少一個三層結構的多層膜，所述三層膜由置于各自包含聚乙烯的兩個覆蓋聚合物層之間的芯聚合物層組成，其中所述芯聚合物層包含聚乙烯、熱塑性淀粉和乙烯丙烯酸共聚物的熔體共混物。

本發明還提供了一種用于生產包含至少一個三層結構的多層膜的方法，該方法包括通過共擠出置于各自包含聚乙烯的兩個覆蓋聚合物層之間的芯聚合物層形成所述三層結構，其中芯聚合物層包含聚乙烯、熱塑性淀粉和乙烯丙烯酸共聚物的熔體共混物。

本發明還提供了包含根據本發明的多層膜或由根據本發明的多層膜生產的制品。

在一個實施方案中，所述芯聚合物包含聚烯烴蠟。

根據本發明的多層膜的三層結構可顯示出優良的物理和機械特性，且還可有利地使用常規的共擠出設備有效且高效地來生產。

由該三層結構提供的特別的優點是其優良的光學特性。令人驚奇地，該三層結構可顯示出與常規聚乙烯膜相似的(如果不是相等的)光學特性，例如混濁度、光透射率和光澤。這是值得注意的，因為常規的基于聚乙烯/淀粉的膜通常具有差的光學特性。

根據本發明的三層結構的優良的光學特性使其適用于許多包裝應用中，由于基于淀粉的聚乙烯膜的差的光學特性例如不可接受的不透明度，這些包裝應用通常被認為不適合基于淀粉的聚乙烯膜。

不希望被理論約束，認為多層膜的三層結構減少了光從存在于芯聚合物層內的淀粉區域散射的程度。特別地，認為由兩個覆蓋聚合物層引發的對芯聚合物層的夾層作用，結合淀粉與芯聚合物層的組分的優良的相容性減少光從芯聚合物內的淀粉區域散射的程度，從而提高多層膜的光學特性。值得注意的是，相對于三層結構且還相對于常規聚乙烯膜，芯聚合物層本身(即，作為單層)顯示出相當差的光學特性。

以下更詳細地描述本發明的另外的方面。

發明詳述

根據本發明的多層膜的芯聚合物層包含聚乙烯、熱塑性淀粉和乙烯丙烯酸共聚物的熔體共混物。對于包含這些組分的“熔體共混物”，是指這些組分已被熔化混合以提供這些組分的整體親密共混物。應明白，在多層膜本身的情況下，表達“熔體共混物”將通常被用來描述固態的共混物。然而，本領域技術人員應明白，在生產多層膜的情況下，表達“熔體共混物”還可擴展至描述熔融態的共混物。

取決于多層膜的期望特征，可改變用于芯聚合物層中的聚乙烯的性質。例如，聚乙烯可選自極低密度聚乙烯(VLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)中的一種或多種。