[发明专利]多层密封薄膜

说明书

本申请要求2006年7月14日提交的美国临时专利申请第60/831,016 号的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用结合在此。

背景技术

聚乳酸(PLA)是高度可生物降解的聚合物，源自天然资源例如玉米。 使用PLA制作食品包装盘越来越普遍，至少部分是由于其容易生物降解， 以及由PLA制成的盘具有很高的透氧率和透水率、因此非常适合包装新 鲜产品的事实。然而，由PLA制成的盘在温度低如104°F(40℃)时就 易软化和变形。因为这个缺点，用在PLA盘上的盖膜严格要求热封物必 须在低温度(约200°F，或93℃)下用很短的停留时间(少于2秒)形成。 传统的密封薄膜或者在足够低的温度下不能热封PLA盘，或者在完成密 封后热封强度会随时间降低。共挤出的PLA薄膜具有一个无定型的PLA 层和一个结晶的PLA层，其能够在低温度下密封到PLA盘，但是通常这 种薄膜非常脆，容易撕裂，在包装线、尤其在高速包装线下不能良好运行。 如上所描述的，如能提供这样的盖膜是将会是有益的，该盖膜可满足用于 PLA盘密封性能的要求，也能满足实际商业应用所要求的膜加工性能。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种多层薄膜，其包括：

a)包括聚合物底层的基体；和

b)在基体上包括PLA聚合物的热封层。该热封层还包括分散在其 中的粘合促进剂，或者，基体还包括在聚合物底层和热封层之间并与之相 邻、在聚合物底层表面上的层中的粘合促进剂。

在另一方面，本发明提供了一种密封容器，其包括具有开口的器皿， 其中所述开口用以上所描述的多层薄膜在该薄膜具有热封层的一侧上将 其密封。

在另一方面，本发明提供了一种制备多层薄膜的方法。该方法包括：

a)将涂布液涂敷在包括聚合物底层的基体上，该涂布液包括溶剂和 PLA聚合物，其中该涂布液还包括粘合促进剂，或者基体在聚合物底层 表面上的层中还包括粘合促进剂，以接收涂布液；和

b)除去溶剂，形成包括PLA聚合物的热封层。

在另一方面，本发明还提供了包含PLA聚合物、共聚聚酯和溶剂的 涂布组合物。

具体实施方式

本发明人发现，采用本发明之前的已知方法，将很难实现PLA聚合 物与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和许多其他基体的合适的强粘合性。为 了解决这个和其他问题，根据本发明的多层薄膜包括包含聚合物底层的基 体，和在所述基体上包含PLA聚合物的热封层。热封层和基体的一个或 两者都另外包含粘合促进剂，该粘合促进剂增加PLA聚合物和聚合物底 层之间的粘合，同时保持良好的低温热封特性。除非另外说明，本文中所 用的术语“PLA聚合物”包括乳酸均聚物，或含有至少30摩尔％乳酸重 复单元的乳酸共聚物。如果基体包含作为层的粘合促进剂，那么该层可以 在聚合物底层制备过程中在线形成，或在聚合物底层制得后离线形成。通 常，在热封层(即“热封性”聚合物)中可使用的聚合材料是热塑性聚合 物，其软化温度比聚合物底层的软化温度低至少50°F，典型地，低至少 100°F，更典型地，低至少150°F。该软化点优选在75°F以上。

如果粘合促进剂分散在热封层中，则分散体可以采取均相溶液的形 式，或热封层可以包含聚合物的分散相和具有不同组成的聚合物的连续 相。在一些实施方案中，粘合促进剂构成多于50重量％的一种所述相， PLA聚合物构成超过50重量％的另一种所述相。粘合促进剂可以分散在 PLA聚合物中，或反之。相信在本发明某些实施方案的热封层中存在的 模糊外观表示存在具有不同组成的聚合物的相。在基体上干燥后表现出所 述外观和良好的热封性的一种示例性配制物由30％的无定型PLA聚合物 (PLA 4060D，一种从Minnetonka，MN的Nature Works LLC购得的D，L- 聚乳酸聚合物)和70％的共聚聚酯(壬二酸/对苯二甲酸/乙二醇，45/55/100 摩尔当量)构成。

本发明发现，通过仔细选择粘合促进剂，就能够制得这样的多层薄膜， 其可以在PLA不变形的足够低温下被密封到PLA物品例如盘上，同时提 供PLA聚合物层和基体之间的良好粘合。此外，至少部分由于存在机械 坚固的聚合物底层，这些膜典型地表现出包装线上的优异加工性。