专利名称：：采用功能性聚合物涂层来改进当前的可再生膜的性能的制作方法
技术领域：
：本发明涉及加入可生物降解聚合物层的高阻挡性多层膜(highbarriermultilayerfilms)。更特别地，本发明涉及用作图书封面和包装材料的可生物降解多层膜。所述多层膜包括可生物降解聚合物层，并且具有优异的阻挡性能。f0004
背景技术：
：多种多样的聚合物和由这些聚合物形成的膜是已知的。这些膜的重要的物理特性包括其阻挡性能，包括对气体、香味、和/或蒸气例如水蒸汽的阻挡，以及其物理特性，例如韧性、耐磨性和耐候性、和透光率。制备用于许多种应用，例如包装应用的聚合物膜制品也是公知的。许多这种制品由不同塑料的多个层制成，以获得各种期望的物理和化学性能。通常,合成聚合物，例如聚乙紼("PE")、聚丙烯("PP")和聚对苯二甲酸乙二醇酯("PET")等，被广泛用作制备多层包装材料的材料，所述多层包装材料用于容納各种物品。使用后，用过的包装材料的处理通常导致将它们送到处理厂，在那里通过在高温下焚烧来使其分解。但是，焚烧这种合成聚合物典型地会产生污染空气和环境的物质。这些材料在燃烧时的生热性也很高，在燃烧处理过程中可能会损坏焚烧装置。其它材料，例如聚氯乙烯，是不能燃烧的，这是因为它们具有自熄性能。改善这个问题的一种常用办法是再循环和再利用所述材料，但是再循环可能是非常昂贵的并且在经济上经常是不可行的。不经焚烧或者再循环而处置的这些合成聚合物材料典型地是在垃圾场填埋，并且通常不会分解从而作为废物永久地占据空间。鉴于这些问题，可生物降解聚合物和由其形成的产品变得越来越重要。典型地，可生物降解聚合物由每年可再生的(annuallyrenewable)资源例如玉米(corn)或者甘蔗来制备，并且可以是天然生产的、改性的天然生产的或者是合成生产的。特别理想的一类可生物降解聚合物是聚乳酸("PLA"),也称作聚丙交酯。PLA是得自可再生资源的合成脂肪族聚酯。玉米淀粉或者甘蔗的细菌发酵生成乳酸，然后，乳酸发生缩聚从而形成PLA。.聚乳酸是理想的，因为它们在燃烧期间的生热性小于聚乙烯的一半，并且它们在土壤或水中自然分解。但是，与传统聚合物例如聚乙烯或者聚苯乙烯相比，其它的不太理想的性能限制了PLA和其它可生物降解聚合物在塑料工业中的广泛市场进入。例如，聚丙交酯和其它可生物降解聚合物例如聚羟基链烷酸酯("polyhydroxyalkanoates,PHA")的气体和湿气阻挡性能很差，不太适合用作包装材料或者用于其它要求高气体和/或者潮气阻挡性的应用中。由这种每年可再生材料制备的膜在变形时往往具有噪音，并且许多具有优异降解性的组合物仅具有有限的加工性能。此外，由每年可再生材料制备的膜目前仅有限地用作软质包装材料，这是因为它们易于撕裂和破裂，并且它们的气体和湿气阻挡性能4艮差。因此，需要具有良好的加工性能，对气体和潮气透过具有高阻挡性，并优选变形时噪音较小的环境友好的多层膜结构。本申请提供了满足该需要的解决办法。
发明内容0010]本发明提供多层制品，所迷多层制品按次序包括a)耐巻曲(curlresistant)夕卜保护层；b)可生物降解聚合物层；c)任选存在的中间粘合底胶层(intermediateadhesiveprimerlayer);d)任选存在的防潮层(moisturebarrierlayer),所迷防潮层的湿气渗透率(moisturevaportransmissionrate)为约0.5g/100平方英寸(645.16cm勺/天至约45g/100平方英寸/天；e)粘合连接层(adhesivetielayer);和f)纸基底。本发明还提供了多层膜，所迷多层膜按次序包括a)可生物降解聚合物层；b)任选存在的中间粘合底胶层；和c)防潮层，所迷防潮层的湿气渗透率为约0.5g/100平方英寸(645.16cm2)/天至约45g/100平方英寸/天；所述防潮层包含与纳米级粘土(nanometerscaleclay)组合的热塑性聚合物。本发明也提供了由多层膜形成的包装(package),所述膜按次序包括a)可生物降解聚合物层；b)任选存在的中间粘合底胶层；和c)防潮层，所述防潮层的湿气渗透率为约0.5g/100平方英寸(645.16cm"/天至约45g/100平方英寸/天；其中，所述防潮层搭接于其自身之上并且至少部分地密封于其自身之上，以形成包装。本发明仍进一步提供制备包装的方法，包括通过将至少一个可生物降解聚合物层，任选地通过中间粘合底胶层，附着于防潮层的表面来形成多层膜；布置所述多层膜以形成，装，其中:所述防潮层搭包装的最里层(wherethemoisturebarrierlayerisoverlappedontoandsealedtoitselftoformsaidpackageandcomprisestheinnermostlayerofsaidpackage》图1是示意性地表示本发明的包括紙基底的多层制品的平面图，所迷制品可用作图书封面。图2是示意性地表示本发明的多层膜的平面图，其中，防潮层具有分散于其中的粘土颗粒，所述膜可用于形成包装。图3是由本发明多层膜形成的包装的截面图，其中，所迷防潮层密封于其自身之上。具体实施例方式本发明的多层膜和制品包括至少一个可生物降解聚合物层，并且任选附着于一个或多个高阻挡性防潮层，从而增加组合膜结构的防潮性能。当存在时，防潮层优选具有足够小的厚度以制备优选至少约90%可生物降解的多层结构，同时获得这里指定的期望的湿气渗透性能。物降解聚合物材料通常包括所有天然生产的可生物降解聚合物、改性的选得自一种或多种由天然可再生资源形成的聚合物。这些包括可生物降解脂肪族-芳香族共聚物；脂肪族聚酯，所述脂肪族聚酯具有由交酯或者具有至少4个碳原子的羟基酸中的至少一种形成的单元；具有由琥珀酸与脂肪族二醇形成的单元的聚酯；聚羟基链烷酸酯；和改性的聚对苯二曱酸乙二醇酯，其中，一部分对苯二甲酸酯基团被至少一种脂肪族二酸取代。特别有用的可生物降解聚合物包括均聚物和共聚物，不排他地包括PLA、PLA衍生物、聚乳酸/脂肪族聚酯共聚物、聚乙醇酸聚合物、聚己内酯、聚乳酸/己内酯共聚物、具有由乙交酯、丙交酯和s-己内酯形成的单元的三元共聚物、聚酯酰胺、聚羟基丁酸酯、聚(3-羟基丁酸)、聚(3-羟基丁酸酯-共聚-3-羟基己酸酯)、聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物、聚琥珀酸丁二醇酯、聚(琥珀酸/己二酸丁二醇酯)、聚琥珀酸-共聚-己二酸-共聚-对苯二甲酸丁二醇酯、聚(己内酯-琥珀酸丁二醇酯)、聚酯碳酸酯、聚(琥珀酸/碳酸丁二醇酯)、聚琥珀酸乙二醇酯、聚琥珀酸己二酸乙二醇酯共聚物、聚(己二酸/对苯二曱酸丁二醇酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸-共聚-琥珀酸乙二醇酯、聚(己二酸/对苯二甲酸四亚甲基二醇酯)、聚癸二酸乙二醇酯、聚乙烯醇、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖/纤维素聚合物、乙酸纤维素基聚合物、热塑性淀粉基和变性淀粉基聚合物、由其它多糖和蛋白质形成的聚合物、1，4-丁二醇、琥珀酸、己二酸和乳酸的共聚物或者三元共聚物，和上述物质的组合。根据聚合物的不同，优选的是数均分子量为1000Mn或更多，更优选约1000Mn至500,000Mn，最优选约1000Mn至约100,000的聚合物。可生物降解聚合物是本领域公知的并且可以商购方式广泛获得。公知的可用的可生物降解聚合物不排他地包括BIOMAX改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，可以商购方式从E.I.duPontdeNemoursandCompanyofWilmington,DE获得；ECOFLEX⑧石油基脂肪族-芳香族共聚物，可以商购方式从德国的BASF获得；ECOVIO(S)含聚乳酸的聚合物，得自BASF;MATER-BI(E)淀粉基聚合物，可以商购方式从意大利的Novamont获得；NATUREWORKSPLA聚合物，可以商购方式从NatureWorksLLCofMinnetonka，画获得；EVLONPLA聚合物，可以商购方式从加拿大的BI-AXInternationalInc.ofOntario获得；LACEAPLA聚合物，可以商购方式从日本的MitsuiChemicalsInc.获得；GSPLAtm聚合物和BIOGREEN,可以商购方式从日本的MitsubishiChemicalCoip获得；CELGREENtm聚合物，可以商购方式从日本的DaicdChemicalIndustries,LTD.获得；VYLOECOL⑧聚乳酸聚合物，可以商购方式从日本的ToyoboCo.LTD.获得；BIONELLE，聚合物，可以商购方式从日本的ShowaHighpolymerCo.,LTD.获得；LUNAREtm聚合物，可以商购方式从日本的NipponShokubai获得；和MOWIOUD和KURARAYPOVAL⑧聚合物，可以商购方式日本的KurarayCo.，LTD获得。最优选的可生物降解聚合物是聚乳酸聚合物和为100%生物基材料的聚合物，这指的是它们完全是由每年可再生的天然资源而不是石油基资源制备。在本发明的优选实施方案中，所迷可生物降解聚合物层的优选基重为约5.0g/n^至60g/m2，更优选约15.0g/m2至35.0g/m2。更特别地，所述可生物降解聚合物层优选包括具有以下性能的聚乳酸层，其中，48gauge(ga),15.5g/m2(gsm)的层是最优选的:_<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>虽然结合优选的实施方案已经具体说明和描述了本发明，但是那些本领域普通技术人员易于理解，可以进行各种变化和更改而不背离本发明的精神和范围。希望将权利要求书理解为是涵盖所公开的实施方案、上面已经讨论的那些可选方案以及它们的所有等效方案。权利要求1.多层制品，所述多层制品按次序包括a)耐卷曲外保护层；b)可生物降解聚合物层；c)任选存在的中间粘合底胶层；d)任选存在的防潮层，所述防潮层的湿气渗透率为约0.5g/100平方英寸(645.16cm2)/天至约45g/100平方英寸/天；e)粘合连接层；和f)纸基底。2.根据权利要求1所述的多层制品，其中，同时存在所述防潮层和所述中间粘合底胶层。3.根据权利要求1所迷的多层制品，其中，所迷外保护层由一种或多种聚酰胺、聚烯烃、聚酯、丙烯酸类聚合物、聚氨酯、环氧树脂，或者它们的组合形成。4.根据权利要求1所述的多层制品，其中，所述外保护层还包含至少一种耐擦伤添加剂，所迷耐擦伤添加剂包括硅石、聚乙烯蜡或者聚丙烯蜡。5.图书封面，所迷图书封面由根据权利要求1所述的多层制品形成。6.多层膜，所迷多层膜按次序包括a)可生物降解聚合物层；b)任选存在的中间粘合底胶层；和c)防潮层，所迷防潮层的湿气渗透率为约0.5g/100平方英寸(645.16cm2)/天至约45g/100平方英寸/天；所迷防潮层包含与納米级粘土组合的热塑性聚合物。7.根椐权利要求6所迷的多层膜，其中，所述可生物降解聚合物层和所述防潮层至少之一包括单轴或者双轴取向膜。8.由多层膜形成的包装，所述膜按次序包括a)可生物降解聚合物层；b)任选存在的中间粘合底胶层；和c)防潮层，所述防潮层的湿气渗透率为约0.5g/100平方英寸(645.16cm"/天至约45g/100平方英寸/天；其中，所述防潮层搭接于其自身之上并且至少部分地密封于其自身之上以形成包装。9.根据权利要求8所述的包装，其中，所述防潮层包括与纳米级粘土组合的热塑性聚合物。10.制备包装的方法，所迷方法包括通过将至少一个可生物降解聚合物层，任选地通过中间粘合底胶层，附着于防潮层的表面来形成多层膜；布置所述多层膜以形成包装，其中，所述防潮层搭接于其自身之上并且密封于其自身之上以形成所述包装并且构成所述包装的最里层。全文摘要本发明涉及采用功能性聚合物涂层来增强当前的可再生膜的性能。本发明涉及加入可生物降解聚合物层的高阻挡性多层膜。更特别地，本发明涉及用作图书封面和包装材料的可生物降解多层膜。所述多层膜具有优异的防潮和耐卷曲性能。文档编号B65D65/40GK101585254SQ200910141050公开日2009年11月25日申请日期2009年5月18日优先权日2008年5月19日发明者普赖尔A·V·德尔,S·J·波特,丁元彬申请人:霍尼韦尔国际公司