[发明专利]可持续的聚合物膜

说明书

包括再循环弹性体的可持续的膜组合物和制品。组合物包含一种或多种原生聚合物。任选地，膜还可以包括：一种或多种与聚合物具有相容性的增容剂，和热塑性弹性体(TPE)，如具有硬嵌段和软嵌段的嵌段共聚物。多层或单层膜是可能的。膜用于消费品的包装膜或组件膜。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月31日提交的第61/860630号美国临时申请的 权益。

发明领域

本发明涉及用于制备膜的组合物和方法，所述组合物包括原生聚合物和 获自工业废物流的再循环材料。

发明背景

不仅对于包装消费品，尤其是具有更高水分含量的那些，而且对于在消 费品(例如，尿布、卫生巾和成人失禁产品)中的应用，塑料膜的使用已经 成为支柱。由原生聚合物制成的塑料膜具有相对高的环境足迹，也被称为高 “eCO2”。(给定材料的eCO2由材料的生命周期评估(LCA)确定，其中方 法计算贯穿制备材料的整个生命周期的所有当量的二氧化碳排放，碳当量用 于获得总的碳足迹。)这主要是由于生产原生聚合物固有的高能量输入和高 二氧化碳排放，以及所造成的温室气体排放。

一种降低塑料膜的eCO₂值的方案是使用再循环成分替代一部分原生聚 合物。这样的材料可以由来自废物的消费后的再循环(PCR)塑料组成。然 而，即使再循环成分的加入降低了成本，但是由于所产生的膜的物理性质可 能大大不同并且可能是不足的，因此依赖消费后废物作为材料供应不是必定 有利的。通常，这些PCR塑料具有不希望的污染。污染可以导致膜缺陷， 使得膜不能用于预期目的。用作包装或用于产品中的膜需要能够经受特定水 平的机械应力和在运输和消费者使用过程中遭受的磨损而不损坏。

需要在希望的范围内始终显示物理和机械特性的聚合物组合物。希望的 是机械特性与100％原生聚合物相当或可能比100％原生聚合物更好。此外， 需要这样的聚合物组合物，其由于是由废物或副产物制成的，而不是仅由原 生材料制成的而是可持续的。此外，需要这样的聚合物组合物，其制备的膜 比100％原生材料的组合物或含有某些PCR材料的再循环膜成本更低。目前， 聚乙烯PCR材料的成本即便可以不超过用于包装的原生聚乙烯材料，也可 以几乎一样多，当使用PCR作为替代材料时，提供很小甚至不提供成本优 势。

发明概述

根据一个方面，本发明涉及用于形成可持续的热塑性膜的方法。所述方 法包括以下步骤：通过将包含聚烯烃的原生聚合物和工业后再循环材料 (PIR)供应到挤出机的进料段而形成混合物，其中PIR包含热塑性弹性体 聚合物和纺粘组分；和熔融加工挤出机内的混合物并将混合物挤出通过模头 以形成膜，其中所述膜具有100微米或更小的厚度。

在另一个方面，公开了可持续的热塑性膜。该膜包括30至70重量份的 100％原生聚乙烯聚合物。剩余重量份为工业后再循环材料(PIR)。所述PIR 包括苯乙烯热塑性嵌段共聚物。膜厚度为100微米或更小。

本发明的其它特征和方面在以下更加详细地讨论。

附图的简要说明

在说明书的剩余部分参照附图更具体地阐述了对本领域普通技术人员 而言完整并且能够实现的本发明的公开内容，其包括其最佳模式，其中：

图1是可以用于本发明的一个实施方案的挤出机的部分分解侧视图；

图2A和2B是可以根据本发明制备的多层膜的两个实施方案的示意图；

图3是根据本发明用于形成膜的方法的一个实施方案的示意图；

图4A和4B是显示机器方向上作为SBL函数的峰值应力的图；