[发明专利]基于FDCA的聚酯的多层膜

说明书

技术领域

本发明涉及多层膜，其包含双轴定向的聚呋喃二甲酸乙二酯(biaxially-oriented polyethylene furanoate，BO-PEF)聚合物层，其中所述BO-PEF聚合物在80％相对湿度下的透氧气性小于0.25cc-mil/100in²24hr atm，或在38℃下的透湿性小于0.5g-mil/100in²24hr atm或其两者。所述膜可以由以下微层形成：(a)基于BO-PEF的聚合物和(b)熔点比所述基于BO-PEF的聚合物的熔点大至少5℃的聚合物。本发明进一步涉及用此类多层膜制成的物品，如包装。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)广泛用于柔性和刚性的包装两者。需要提供具有改进的针对氧气、二氧化碳和湿气的阻挡性质的聚合物膜以适应增加的对更轻重量瓶子、更简单设计以及包装食品(包括农产品、肉、鱼类以及乳酪和其它乳制品)更长存放期的需求。另外，随着对基于可持续化学技术的强调，对于基于来自可再生来源的单体的膜(如基于呋喃二甲酸的聚呋喃二甲酸乙二酯)的兴趣增加，所述膜可以使用生物衍生的化合物(如果糖)来产生。

已经由可再生或非可再生资源开发出具有高阻挡性质的若干新聚合物，并且这些聚合物中的一些已经商品化。这些聚合物包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙醇酸(PGA)以及聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)。对于那些聚合物，氧气阻挡性质(在约23℃和50％相对湿度下)遵循以下次序：

PGA≈EVOH＞PEN≈PEF＞PET

与PET相比较，已经报导PEF的氧气阻挡性改进六倍，二氧化碳阻挡性改进两倍，并且湿气阻挡性也改进。《生物塑料，重塑工业(Bioplastics，Reshaping the Industry)》，拉斯维加斯(Las Vegas)，2011年2月3日。

在WO 2010/0177133(西博思(Sipos)，转让给弗拉尼克斯技术私人有限公司(Furanix Technologies B.V.))中，公开一种用于生产由2，5-呋喃二甲酸酯制成的PEF聚合物和共聚物的方法。(共)聚合物的数目平均分子量是至少10,000(如通过GPC基于聚苯乙烯标准品所测定)，并且吸光度低于0.05(以二氯甲烷∶六氟异丙醇8∶2混合物中的5mg/ml溶液形式，在400nm下)。可以对这些(共)聚合物进行固态缩聚，并且随后获得大于20,000的数目平均分子量(如通过GPC基于聚苯乙烯标准品所测定)，而不产生褪色。

仍需要基于有成本效益的聚合物的多层膜，所述聚合物形成展现所需性质平衡的膜(优选地透光的膜)，所述性质如改进的氧气渗透性、或改进的水蒸气穿透率(water-vapor transmission rate，WVTR)或优选地，其两者。

本发明通过形成多层膜来实现这些目标，所述多层膜包含(a)双轴定向的聚呋喃二甲酸乙二酯聚合物层、(b)任选的墨层、(c)粘合层以及(d)密封剂层，其中所述BO-PEF聚合物在80％相对湿度下的透氧气性小于0.25cc-mil/100in²24hr atm，或在38℃下的透湿性小于0.5g-mil/100in²24hr atm或其两者。

发明内容

本发明涉及一种多层膜，其包含(a)双轴定向的聚呋喃二甲酸乙二酯(BO-PEF)聚合物层、(b)任选的墨层、(c)粘合层以及(d)密封剂层，其中所述BO-PEF聚合物在80％相对湿度下的透氧气性是0.25cc-mil/100in²24hr atm(5cc 20μm/m²24hr atm)(ASTM D-3985)或更小，或在38℃下的透湿性是0.5g-mil/100in²24hr atm(9.8g 20μm/m²24hr atm)(ASTM F-1249)或更小或其两者。BO-PEF聚合物可以(a)重量平均分子量是20,000到100,000，并且(b)多分散指数小于4。粘合层可以是层压粘合剂或共挤出的粘结层。BO-PEF层可以涂布有一层聚偏二氯乙烯(PVDC)聚合物。

本发明进一步涉及多层膜，其中BO-PEF聚合物层包含有包含数目为n的重复单元的微层序列，每一个重复单元包含至少两个微层(a)和(b)，