[发明专利]通过共挤出发泡工法制备的多层结构聚乳酸树脂发泡片、成型品、其制备方法及其制备装置

说明书

本发明涉及一种聚乳酸树脂发泡片、成型品、其制备方法及其制备装置，更具体而言，涉及如下的聚乳酸多层发泡片、耐热性成型品、其制备方法及其制备装置，即，上述聚乳酸多层发泡片包括：发泡层，其通过挤出包含聚乳酸、发泡剂、扩链剂、成核剂及结晶促进剂的组合物来制备；以及非发泡层，其形成在上述发泡层的一面或两面，通过挤出包括聚乳酸和结晶促进剂的组合物来制备，上述发泡层和非发泡层通过单一工序共挤出来制备。

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸树脂发泡片、成型品、其制备方法及其制备装置，更具体而言，涉及如下的聚乳酸多层发泡片、成型品、其制备方法及其制备装置，即，上述聚乳酸多层发泡片包括：发泡层，其通过挤出包含聚乳酸树脂、发泡剂、扩链剂、成核剂及结晶促进剂的组合物来制备；以及非发泡层，其在上述发泡层的一面或两面形成为薄膜，通过共挤出包括聚乳酸树脂和结晶促进剂的组合物来制备。

背景技术

目前，聚苯乙烯发泡体被广泛用作塑料食品容器，但是在使用过程中会产生环境激素和致癌物质，并且在使用后的处理中存在很大的困难，因此已进行用于代替聚苯乙烯发泡体的各种尝试。

为了解决这些问题，积极地进行使用例如可被水分或微生物降解的聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚己内酯、聚琥珀酸乙烯酯及聚对苯二甲酸丁二醇酯己二酸酯等可生物降解树脂作为发泡体的研究。

特别地，聚乳酸树脂是最具代表性的可生物降解树脂，其在聚合、使用或废弃过程中CO₂排放量显着小于如聚氯乙烯或聚苯乙烯等的石油基材料的CO₂排放量，且具有在废弃时也在自然环境下可生物降解的环保特性。此外，原材料的价格与通用塑料的价格相似，因此聚乳酸树脂被认为可以代替现有的基于聚苯乙烯的各种包装材料的最现实的环保塑料。

关于聚乳酸发泡体，韩国授权专利第10-0893840号公开了一种可生物降解聚酯混合物，该可生物降解聚酯混合物包括：(A)熔点为50℃至170℃的芳族脂肪族聚酯、(B)分子量Mw大于60,000且熔点为50℃至95℃的脂族聚酯、聚酯部分为上述脂族聚酯的聚酰胺聚酯、或包括小于5摩尔％的芳族二酸的聚酯、(C)分子量Mw大于30,000的聚乳酸聚合物(其中，相对于(A+B)，A的浓度为40重量％至70重量％，相对于(A+B+C)，C的浓度为6重量％至30重量％。

然而，在上述文献中公开的发泡体的耐热性、热变形温度和耐久性等较差，因此上述发泡体不能用作高温食品容器，而仅可以有限地用于肉类包装、水果包装、鱼类包装等低温食品容器。

另外，存在在制备聚乳酸发泡体时为了提高粘度而使用的毒性的扩链剂被溶出到食品容器内的食品中并被人体吸收的危险。

因此，目前需要具有优异的热变形温度、耐热性、耐久性、人体安全性及可生物降解性等且可以降低原材料成本和工序费用的聚乳酸发泡片、成型品、其制备方法及其制备装置。

在制备具有上述特性的聚乳酸发泡片时，存在如下问题。

多孔塑料产品是轻质材料，其可以降低制造成本，且具有优异的隔热性、隔音性、耐冲击性、光反射性及吸收性等特性，因此被广泛用于各个领域。

特别地，多孔塑料以3倍以上的高体积膨胀倍率作为可用于各种目的的高附加值材料而备受关注。

作为发泡用途广泛商业化的塑料材料是聚苯乙烯(polystyrene)和聚乙烯(polyethylene)，其广泛用于防冲击包装材料、一次性食品容器、隔热材料、汽车零件及其他工业用途中。

多孔塑料产品以各种形式制造，例如片材(sheet)、板(board)、型材(profile)、珠子(bead)等，从而可以按用途适用。

由于多孔泡粒结构提供的各种优点，以工业领域为中心，对通过连续挤出通用塑料或工程塑料材料来赋予多孔性的技术的研究正在迅速增加。