[发明专利]具有可再生内容物的聚合物膜

说明书

发明领域

本发明大体上涉及聚合物膜，且特别涉及具有可再生内容物的聚合物 膜。本发明还涉及用于制备所述聚合物膜的方法，且涉及包含所述膜或由 所述膜制造的制品。

发明背景

为满足日益增长的性能要求如抗撕裂性和抗穿刺性、不透气性、密封 性和清澈度，现代包装膜在其结构(例如，多层)和组成(例如，聚合物类型) 方面都可能是相当复杂的。

由于其优异的物理和机械性能、可加工性和清澈度，聚乙烯被广泛用 于包装膜的制造中。然而，迄今为止，聚乙烯归根结底来源于原油，且现 在一致致力于包装行业以避免或至少减少使用这些基于油的聚合物而支 持可持续的、生物来源的替代物。

迄今为止，在开发这种可持续的、生物来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如淀粉。淀粉是一种有吸引力的替代 物，因为其来源于可再生资源(即，植物产品)、随时可得到且相对便宜。

尽管来源于可再生资源，相对于来源于油的聚合物，生物聚合物如淀 粉通常展现出较差的机械性能并且因此发现了有限的工业应用。

在获得这两类聚合物的有利性能的尝试中，已经制备了生物聚合物和 来源于油的聚合物的共混物。例如，大量的研究已经指向开发淀粉/聚乙 烯共混物。

然而，淀粉和聚乙烯之间固有的不相容性通常导致具有高界面张力的 多相形态的形成，其经常负面影响所得的聚合物组合物的物理和机械性 能。例如，已知淀粉在聚乙烯基质中的存在促进所得聚合物的光泽、伸长 性能、韧性、撕裂强度、抗穿刺性和清澈度显著下降。

可以使用增容剂以帮助改善聚乙烯/淀粉共混物的性能。然而，迄今 为止，相对于不存在淀粉的聚乙烯组合物，包含聚乙烯和淀粉的聚合物组 合物仍通常展现出较差的物理和机械性能。

因此，仍有机会开发结合可再生内容物如淀粉的聚乙烯聚合物体系， 所述体系展现出与不存在可再生内容物的聚乙烯聚合物体系相当的物理 和机械性能。

发明概述

因此，本发明提供了具有多层结构的聚合物膜，所述多层结构包含插 入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层，其中：

(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：

(a)含有淀粉的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含聚乙烯、热 塑性淀粉和一种或多种增容剂；

(b)具有在0.5-2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至 0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；

(c)具有在2至4g/10min范围内的熔体流动指数和在0.918至0.925 g/cm³范围内的密度的聚乙烯；和

(d)具有在0.05至0.2g/10min范围内的熔体流动指数和在0.948至 0.955g/cm³范围内的密度的聚乙烯；和

(ii)所述第一最外层和所述第二最外层独立地(a)包含具有在0.5至2.5 g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至0.935g/cm³范围内的密度的 金属茂聚乙烯，或者(b)具有不大于120℃的热密封起始温度，其中所述第 一最外层和第二最外层中的至少一个具有不大于120℃的热密封起始温 度。

本发明还提供一种用于制造具有多层结构的聚合物膜的方法，所述多 层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合 物层，所述方法包括由共挤出所述插入在所述第一最外聚合物层和所述第 二最外聚合物层之间的内聚合物层形成所述多层结构，其中：

(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：

(a)含有淀粉的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含聚乙烯、热 塑性淀粉和一种或多种增容剂；

(b)具有在0.5-2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至 0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；

(c)具有在2至4g/10min范围内的熔体流动指数和在0.918至0.925 g/cm³范围内的密度的聚乙烯；和

(d)具有在0.05至0.2g/10min范围内的熔体流动指数和在0.948至 0.955g/cm³范围内的密度的聚乙烯；