包含发泡聚乳酸的制品及其制造方法技术

本发明专利技术涉及包含发泡聚乳酸的制品及其制造方法。所述制品可用于包装领域。发泡聚乳酸包含膨胀微球。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含发泡聚乳酸的制品及其制造方法
本专利技术涉及包含发泡聚乳酸的制品及其制造方法。所述制品可用于包装领域。
技术介绍
聚乳酸(PLA)是由可再生资源制造的热塑性聚合物。其具有显著的可生物降解性。PLA塑料片用于制造热成型容器。然而，需要降低包装中使用的材料的量，而不显著影响机械性质或其他性质。降低材料的量的一个解决方案是在热塑性材料如聚苯乙烯中引入在加热时产生气体的发泡剂。这样的发泡剂的例子包括柠檬酸和碳酸氢钠的组合，二者加热时一起反应并产生二氧化碳气体和水。发现这样的发泡剂在PLA中是不实用的，因为水导致PLA的水解从而破坏机械和/或流变学性质，和/或因为气体产生在工业方法中难以控制的显著的粘度降低：例如观察到不规则流动，其需要对所述方法进行持续的观察和调整。这在制备多层材料中更加难以控制。此外，在所述方法稳定之前，可能使用大量材料，并因此造成浪费。文献CN101899167公开了在PLA中引入可膨胀微球来制备发泡PLA单层片材。然而，这种片材难以适应一些包装应用如食品应用，因为发泡结构不能提供对一些作用剂例如污染物的屏障，或不能提供对可改变食品的作用剂如氧的屏障。需要其它制品。
技术实现思路
本专利技术用一种制品解决了至少一个上述问题或需要，所述制品包含多层塑性材料，其至少含有：A)一个热塑性材料层A，所述热塑性材料不同于发泡聚乳酸，B)一个发泡聚乳酸材料层B，所述发泡聚乳酸材料包含聚乳酸和膨胀微球。本专利技术还涉及适于制备所述制品的方法。本专利技术还涉及在包含PLA层的多层制品中使用可膨胀微球。令人惊奇地，发现可膨胀微球使所述层、尤其是待发泡的PLA层具有良好的可加工性。令人惊奇地发现获得具有良好机械性质如耐压性和/或其它性质如可折断性(snapability)的制品是可能的。定义在本应用中，非发泡聚乳酸(PLA)材料是指基本上不含气体夹杂物的聚乳酸，无论是直接在PLA中还是在包埋于所述PLA中的微球中。非发泡PLA具有通常高于1.2的密度。非发泡PLA还称为“致密PLA”。在本申请中，发泡聚乳酸(PLA)材料是指包含气体夹杂物的聚乳酸，无论是直接在PLA中或是优选在包埋所述PLA中的微球中。发泡PLA通常具有最高1.2、优选低于1.2、优选最高1.1的密度。在本申请中，“可折断性”是指层状材料在挠曲作用下沿预切割线可被分割的能力。在本申请中，添加剂是指可添加到聚乳酸或其它热塑性材料中的产品，其不同于包含可膨胀或膨胀微球的产品。制品结构-片本专利技术的制品是多层塑性材料，优选热塑性材料，其至少包含：A)一个热塑性材料层A，所述热塑性材料不同于发泡聚乳酸，B)一个发泡聚乳酸材料层B，所述发泡聚乳酸材料包含聚乳酸和膨胀微球。层A的材料可被称作“材料A”。层B的材料可被称作“材料B”。层A通常是非发泡的聚乳酸。材料A通常是致密聚乳酸材料，任选包含添加剂。材料A中的添加剂含量可以是例如以重量计0％至10％，优选0.1％至5％。材料B是包含膨胀微球的发泡聚乳酸材料，并任选包含添加剂。材料B中的添加剂含量可以是例如以重量计0％至10％，优选0％至5％。在一个令人感兴趣的实施方式中，材料B不包含添加剂。令人惊奇地发现，可以使用材料B而不添加其它添加剂。在一个优选实施方式中提到，聚乳酸材料包含以重量计0％至0.15％、优选0％至0.1％的交联剂，如过氧化物，其通常在聚合之后添加。在一个最优选的实施方式中，聚乳酸材料不包含这样的交联剂。令人惊奇地发现，这样的交联剂是无用的。在一个实施方式中，实施制品是塑性片或膜。其通常具有厚度e。其通常具有两个其它维度如长度l和宽度b。通常，这两个维度l和b都是厚度的至少10倍、优选100倍。塑性片或膜通常具有0.1mm至5mm，优选0.5mm至2mm，优选0.6mm至1mm的厚度。厚度的实例为0.5mm、或0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1mm。宽度通常可以是20cm至200cm。长度可以是至少200cm。塑料片可以以卷的形式提供。在一个实施方式中，所述制品是容器。所述容器可以是热成型制品，优选从塑性片获得。所述容器通常至少包含对应于多层结构的部分。该容器可包含拉伸部分和非拉伸部分。非拉伸部分通常可对应于塑性片，具有塑性片的厚度。非拉伸部分可以是例如拉伸部分的周围的凸缘。例如所述制品可以是热成型杯，具有对应于片的通常热成型的拉伸部分的杯体，和对应于片的非拉伸部分的在所述杯体的周围的凸缘。关于容器的进一步的细节在下面给出。所述制品可包含2或3层或更多层。其可由2或3层组成。其可以是例如两层材料(层A)-(层B)。其可以是3层材料(层A)-(层B)-(层C)。其可以是3层材料(第一个层A)-(层B)-(第二个层A)。第一个层A和第二个层A可以相同或不同。优选它们是相同的。所述制品优选包含以重量计至少19％，优选以重量计至少38％的层B。沿着所述制品厚度以距离计的层的量可对应于下面的厚度分布：-层A：10％至75％，-层B：25-90％，总计为100％的厚度。在一个优选实施方式中，沿着所述制品厚度以距离计的层的量可对应于下面的厚度分布：-第一个层A：5％至37.5％，-层B：25-90％，-第二个层A：5-37.5％，总计为100％的厚度。所述层的量以所述层的重量计可以是如下：-层A：12.4％至93％，-层B：19-68.4％，总计为以重量计100％。在一个优选实施方式中，以重量计的量如下：-第一个层A：6.2％至46.5％，-层B：19-68.4％，-第二个层A：6.2-46.5％，总计为以重量计100％。聚乳酸聚乳酸(PLA)聚合物是本领域技术人员已知的，市售可得的。它们通常通过乳酸单体的聚合而获得。乳酸单体通常通过微生物方法获得，涉及微生物体如细菌。微球材料B包含膨胀微球。膨胀微球通过对可膨胀微球进行膨胀而得到。可膨胀微球是本领域技术人员已知的，并可以商购。这样的微球具有聚合物壳(通常是热塑性壳)和壳中的气体，其在加热时可膨胀。加热时，壳内部的气体压力增加，所述壳膨胀。气体压力在第一温度下增加，所述壳可在更高的第二温度下膨胀，此时其经历从脆性到延性的转变。通常，所述第二温度高于所述壳的聚合物的玻璃化转变温度，并低于该聚合物的融化温度。加热温度例如可以是80℃至250℃，优选150℃至250℃，优选150℃至200℃。合适的气体包括例如烷烃，如异戊烷。微球优选具有壳，其可以是由烯属不饱和单体制成的热塑性壳，所述烯属不饱和单体包括丙烯腈。微球在膨胀之前可以具有5至20μm的平均粒径，并可以膨胀到例如20μm至200μm的平均粒径。体积膨胀可以是例如8-500，例如10-100。合适的聚合物、壳、微球和/或制备它们的方法的实例在下列文献中给出：WO201072663、WO2009153225、WO2007142593、WO2007091961、WO2007073318、WO2006068574、WO2006068573、WO2004113613、WO2004072160、WO2004056549、WO200183100、WO200145940、WO200107154和WO9324581。可用的可膨胀微球包括由AkzoNobel和/或EkaChemicals以销售的产品。在一个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含多层塑性材料的制品，其至少包含：A)一个热塑性材料层A，所述热塑性材料不同于发泡聚乳酸，B)一个发泡聚乳酸材料层B，所述发泡聚乳酸材料包含聚乳酸和膨胀微球。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含多层塑性材料的制品，其至少包含：A)一个热塑性材料层A，所述热塑性材料不同于发泡聚乳酸，B)一个发泡聚乳酸材料层B，所述发泡聚乳酸材料包含聚乳酸和膨胀微球。2.根据权利要求1的制品，其中所述微球具有由烯属不饱和单体制成的热塑性壳，所述烯属不饱和单体包含丙烯腈。3.根据权利要求1或2的制品，其中所述发泡聚乳酸材料具有0.5至1.2的密度。4.根据权利要求1或2的制品，其具有0.75至1.2的密度。5.根据权利要求1或2的制品，其中所述发泡聚乳酸材料包含以重量计0.1-5％的膨胀微球。6.根据权利要求1或2的制品，其中所述聚乳酸材料包含以重量计0％至0.15％的交联剂。7.根据权利要求1或2的制品，其中层A是非发泡聚乳酸。8.根据权利要求1或2的制品，其包含以重量计至少19％的层B。9.根据权利要求1或2的制品，其是三层材料(第一个层A)-(层B)-(第二个层A)。10.权利要求9的制品，其中沿着所述制品厚度以距离计的层的量对应于以下分布：-第一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·贝亚尔，F·希夫拉克，AF·雅克布，
申请(专利权)人：依云矿泉水股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR