[发明专利]可三维成型片材

说明书

本发明涉及可3D成型片材，制备3D成型物的方法，纤维素材料和至少一种粒状无机填料材料用于制备可3D成型片材和提高可3D成型片材的拉伸性的用途，可3D成型片材在3D成型方法中的用途以及包含所述可3D成型片材的3D成型物。

本发明涉及可三维(3D)成型片材(sheet material)，制备3D成型物的方法，纤维素材料和至少一种粒状无机填料材料用于制备可3D成型片材和提高可3D成型片材的拉伸性的用途，可3D成型片材在3D成型方法中的用途以及包含所述可3D成型片材的3D成型物。

可3D成型材料用于各种各样的应用，例如包装容器(例如医疗和化妆品包装或食品包装)、食品容器(例如糖果盒)、泡罩包装和食品托盘等。纸状材料(即包含纤维素材料的材料)由于其诸如可回收性、可生物降解性和可更新性等各种优点而对于这种应用而言变得越来越有吸引力。这些材料在许多文献中都有描述。例如，JP 2003-293282A涉及一种在60℃的加工温度下可成型的纸基材，其不需要在加压空气成型或真空成型期间预热，易于进行废物处理或再循环利用，并具有环境优异的性质。根据加工实例，将聚丙烯酰胺体系加入纸浆中以制备纸基材。JP 2006-082384A涉及一种用作基材的可成型纸和设置在可成型纸上的油墨接收层。施加在可成型纸上的油墨接收层包含粘结剂以防止破裂。特别优选的粘结剂被描述为聚氨酯共聚物、丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和橡胶共聚物。CN104015450A涉及一种包含一个或多个层的纸材料，其中所述纸材料可以在纵向(MD)上延伸至少5％并且可以在横向(CD)上延伸至少5％。纸材料优选为层压体，其中所述纸材料通过使用粘结剂如水基粘合剂层(例如水基胶)或PE彼此粘结。PE或EVOH层也可以用作水分或气体阻隔层。CN104015987A涉及一种由伸展性纸材形成的插入件。所述插入件用于包装，呈三维形状并由一片木材形成。纸材料优选为层压体，其中所述纸材料通过使用粘结剂如水基粘合剂层(例如水基胶)或PE彼此粘结。PE层也用作气体阻隔层。US 3,372,084涉及一种适用于制备可后成型塑料层压体的可后成型吸收性纸，其包含以下组合：a)含有35～100％的选自植物纤维和合成有机纤维的细纤维的纤维部分，所述细纤维的特征在于比容为75～175立方微米/单位长度，平均长度大于2mm；b)选自造纸木材纸浆的所述纤维部分的其余部分；c)基于所述纤维部分的总重量为0.5～30％的酸受体，其选自氧化锌、碳酸钙和硅酸钙，所述纸是基本中性的，测得其水提取物的pH为6.8至7.6，且水提取物的碱值为0.5至3.0。用于形成3D成型物的其它方法也是本领域公知的，例如参见WO 2015/063643 A1、AU 54281/86 B、GB 2 092 941 A、US 7,681,733 B2、US 4,637,811 A、WO 99/53810 A1、WO 2009/020805 A1、DE 10 2012 201 882 A1、US 1 567 162和EP 2 829 392 A1。

然而，片材较差的3D成型性是制备3D成型物的限制因素。这种较差的3D成型性通常归因于片材有限的强度和较差的拉伸性，以及填料和纤维材料可能的分离。

因此，本领域中持续需要可提供良好的3D成型性的可3D成型片材。具体而言，需要具有足够的强度和提高的拉伸性以及具有填充物(mass)均匀分布且使得其分离复杂的可3D成型片材。

因此，本发明的目的是提供一种可3D成型片材，其提供用于3D成型物的良好3D成型性。另一目的是提供一种具有足够的强度(即保持或提高强度)的可3D成型片材。另一目的是提供一种拉伸性保持或提高的可3D成型片材。又一目的是提供一种填充物在整个片材中均匀分布并且成分(特别是填料和纤维素材料)的分离复杂的可3D成型片材。

上述和其它目的通过权利要求1中在此限定的主题得到解决。

相应的从属权利要求中限定了本发明的可3D成型片材的有利实施方式。

根据本发明的一个方面，提供了一种可三维(3D)成型片材。所述可3D成型片材包含：

a)纤维素材料，其量基于所述可3D成型片材的总干重为5至55重量％，其中，所述纤维素材料是纤维素材料混合物，所述纤维素材料混合物包含：