[发明专利]含有多孔结构和吸附剂的聚(乳酸)和聚烯烃膜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请为要求2011年10月19日提交的美国专利申请号13/276,953的优先权的国际申请，其全部公开内容通过引用明确并入本文。

发明领域

本发明涉及具有至少一个多孔层以及吸氧剂的片材，所述多孔层包含聚烯烃和生物可降解树脂。在一个优选形式中，本发明涉及的片材为聚烯烃和乳酸树脂的多孔层与聚烯烃和吸氧剂的至少一个无孔层的组合。

发明背景

聚合物膜在食品、药物和其它产品包装中的用途众所周知。

在用于包装的常规膜之中有多孔膜，其通过将碳酸钙和滑石用于被挤出然后经受单向或双向拉伸的聚烯烃或其它聚合物中而形成。这些膜显现白色或银色，因为滑石或碳酸钙周围的空隙影响光经过膜的透射。有很多这些商品用于条块糖包装和含盐零食（如薯片）的袋。药物也包装在聚合物包装中，所述包装控制水蒸汽和氧通过包装的传输，以保持药物在储存期间的有效寿命。

还已知聚合物树脂包装材料难以再循环，且对于更容易再循环或生物可降解的包装材料有持续的关注。

在Li的美国专利公开号2009/0326130中，公开可形成一种包含聚乳酸和聚丙烯聚合物的膜。还在其中讨论利用造孔剂(pore performer)，为利用共混的聚乳酸(PLA)和聚丙烯片材用于包装食品。

Bader的美国专利号6,824,864公开一种复合三层结构。所述结构可在芯层中具有空穴且具有高的水蒸汽传输速率。

还需要对包装使用安全的包装片材，提供气态物质的受控传递和提供氧吸收。

本发明要解决的问题

需要具有氧吸收性质和受控透气率的生物可降解包装材料。

发明简述

本发明的一个目的是提供改进的包装材料。

本发明的另一个目的是提供包装材料的气态渗透率的控制。

本发明的这些和其它目的通常通过包含至少一个多孔层以及吸氧剂或水蒸汽吸收剂的片材来实现，所述多孔层含有聚烯烃和生物可降解树脂的共混物。

附图简述

图1为显示连续MDO膜拉伸方法的示意图。

发明详述

本发明比起现有产品具有很多优势。本发明通过在包装片材形成期间控制多孔结构而允许形成能够控制气体通过材料的渗透的生物可降解材料。本发明利用生物可降解聚合物作为造孔剂以及利用允许形成容易生物降解的片材的聚合物。所述材料允许改进的除氧和/或除水蒸汽，以保护被包装的材料免受降解。

通过挤出聚烯烃和聚(乳酸)(PLA)并随后单轴或双轴拉伸，制备单层和多层多孔聚烯烃膜。PLA用作产生多孔结构的造孔剂。通过改变PLA含量，所述膜提供可调节的气体和水蒸汽传输速率。通常，膜越多孔，渗透率越大。通常通过取向的量控制孔尺寸，更大的孔通常形成更薄、更易渗透的层或片材。孔的数量通过分散的造孔剂的存在量来控制。吸附剂可任选添加到本发明的包装材料的其它层中的制剂内。多孔膜可用于包装和消费品应用。特别地，PP和PLA的部分混溶的共混物可用于产生细的多孔结构，这归因于可混溶共混物中细的PLA区。

本发明中公开的是制造由PLA和聚烯烃树脂组成的单层和多层膜的方法。膜的至少某些层含有促进气体和蒸汽传输的多孔结构。多孔结构通过膜中共混的PLA组合物诱导，PLA在膜中用作造孔剂并在拉伸时形成孔。所述膜含有分散在膜的层中的吸附剂，例如除氧剂、二氧化硅凝胶、分子筛或活性碳

在一个实施方案中，将膜挤出为含有PLA和聚烯烃树脂例如聚丙烯或聚乙烯的单层或多层聚合物膜。对于单层膜，可将PLA和聚烯烃和吸附剂挤出成膜并卷绕在卷轴上。优选结构为三层共挤出膜，其中PLA和聚烯烃共混物在两个外层中，而单一聚烯烃树脂连同吸附剂在中间层内，如表1，因为该结构允许控制氧和水蒸汽的传递并且不允许食品接触吸氧剂层。无孔聚烯烃层含有作为颗粒并分散在无孔聚烯烃层中的吸附剂材料。表1显示所述结构的层图解，其为三层结构，由以下组成：具有PLA和聚烯烃的层以及由聚烯烃和除氧剂组成的中间无孔层。通常所述三层膜具有25微米-250微米的厚度。

本发明的其它取向的层结构包括：