CN103958605A - 具有良好透明度和滑爽性质的生物聚酯组合物 - Google Patents

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Abstract

为生物聚酯膜，优选聚乳酸(PLA)膜，制备了一种组合物，所述膜具有低摩擦系数来改善滑爽性质，同时保持低雾度值来得到良好的透明度。用特定添加剂的母料制备该组合物，用该组合物制备了一种膜，该膜取得了小于或等于2％(根据ASTM D1003测量)的雾度和小于或等于0.35(根据ASTM D1894-01测量)的动态摩擦系数。

Description

具有良好透明度和滑爽性质的生物聚酯组合物
优先权要求
本申请要求于2011年11月29日提交的美国临时专利申请登记第61/564,686号(代理人案卷号12011013)的优先权，该文通过参考结合于此。
技术领域
本发明涉及用于聚乳酸膜或片材的组合物，所述组合物具有良好的透明度，并且因为低摩擦系数而具有良好的滑爽性质，以及涉及用于制备这种膜或片材的母料。
发明背景
聚乳酸也称为聚交酯或PLA，是生物可持续来源的热塑性树脂，正在许多应用中开发来取代石化来源的树脂。具体来说，在塑料包装工业中，进行了大量努力来使用生物衍生和可持续来源的热塑性树脂，优选的使用还可降解或堆肥处理的那些。PLA是特别引入注目的，因为它有望应用到用于零售包装的膜应用中，其中PLA对可再生资源的依赖和可堆肥能力带来的生态友好的益处，对消费者有吸引力。
但是，PLA与用于包装工业的传统塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)和PET等显著地不同。因为PLA的化学特性，用于传统基于石油的聚合物复合物的添加剂不具有相同的效果，有时甚至对所需膜的滑爽性质和雾度性质有害。
此外，PLA必须具有在相同大规模的、高速包装设备上加工膜所要求的性质，该包装设备是为基于石油的聚合物设计的，包括用来制备浇铸膜或片材、双轴取向膜和吹塑膜的设备。具体来说，动态测定的摩擦系数(COF)应更低，从而更加容易地加工膜或片材，更适合用于包装膜，因为当在加工线上与运动的辊或其它膜或片材接触时或在最终成形制品的应用中，该膜或片材更不“粘”。
发明内容
在一方面中，工业需要的发明是生物聚酯膜或片材，优选PLA膜或片材，所述膜或片材具有所需的动态测定的低摩擦系数(COF)性质，同时仍然保留良好的透明度，以将这种膜或片材广泛地应用于电子、食品、医疗产品、药物、化学产品的包装；标签膜；以及工业薄膜。
本发明的一种实施方式是用于具有低动态COF和低雾度性质的生物聚酯膜或片材的组合物，且所述组合物包括：(a)一种或更多种生物聚酯；(b)无机抗粘连添加剂；(c)滑爽添加剂；以及(d)任选的其它添加剂，其中所述无机抗粘连剂是钠钙铝硅酸盐水合物，其中滑爽剂选自下组：多元醇偏酯；完全氢化大豆油；与季戊四醇的酯；N,N'-乙撑双硬脂酰胺；及其组合，以及其中所述组合物为包括厚度约20微米的芯层和厚度各为约5微米的两表层的30微米膜的形式时，其既具有当根据ASTM D1894-01测量时小于0.35优选地小于0.2的动态COF，又具有根据ASTM D1003测量时小于2％的雾度值。
本发明的另一种实施方式是由上面刚刚描述的生物聚酯组合物形成的膜或片材。所述膜或片材可具有从5微米到1毫米的单层或多层。在多层膜中，各单独的层可包括不同的成分组合。本发明的另一种实施方式是具有至少一个生物聚酯表层的多层膜。所述表层可在约0.5微米-约500微米之间，优选地在约1.0微米-约50微米之间。
本发明的优选的实施方式是生物聚酯薄膜，其总厚度为约30微米，表层厚度在1微米和5微米之间，其具有根据ASTM D1003方法测定的小于或等于2％的雾度、根据ASTM D1894-01方法测定的小于或等于0.35优选地小于0.2的动态COF。
本发明的另一优选的实施方式是双轴取向的膜。“双轴取向”指加工中膜在两个方向上横向拉伸。膜的双轴拉伸可有效地制备具有优异强度、平坦度、热收缩和气体渗透性的膜。
为了本发明的目的，小于0.35的低动态COF是可接受的的，优选地小于0.20。
为了本发明的目的，当膜厚度为约30微米且根据ASTMD1003测定时，小于2％的低雾度值是可接受的。本领域普通技术人员无需过多实验，就能理解雾度固有地随着厚度的增加而增加。因此，相对于膜厚度来确定雾度为本领域普通技术人员提供了可接受的雾度大小的标准，而与膜的厚度无关。
在另一方面中，本发明提供母料或母料的组合，其包含(a)无机抗粘连剂，其中所述无机抗粘连剂是在聚合物载体，优选地在生物聚酯载体中的钠钙铝硅酸盐水合物以及(b)滑爽添加剂，其中所述滑爽添加剂选自下组：在聚合物载体，优选地在生物聚酯载体中的多元醇偏酯；完全氢化大豆油；与季戊四醇的酯；N,N'-乙撑双硬脂酰胺；及其组合。
在另一方面中，本发明提供制备生物聚酯组合物的方法，所述方法包括以下步骤：把本发明的生物聚酯母料组合物与生物聚酯树脂混合。
在另一方面中，本发明涉及把本发明的组合物应用于制备膜或片材。
在另一方面中，本发明提供制备膜或片材的方法，所述方法包括以下步骤：把本发明的生物聚酯母料与生物聚酯树脂混合。
在又一方面中，本发明涉及使用无机抗粘连剂和滑爽添加剂来产生低动态COF和良好的透明度，该无机抗粘连剂是钠钙铝硅酸盐水合物，其中所述滑爽添加剂选自下组：多元醇偏酯；完全氢化大豆油；与季戊四醇的酯；N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
将结合表现出乎意料的技术效果的实施方式和实施例进一步解释本发明组合物的特征和优点。
发明实施方式
生物聚酯
生物聚酯是单体来源至少部分地衍生自生物可再生来源的聚酯，或者具有可生物降解性质的聚酯。例如：PLA是同时具有这两种特性的特殊生物聚酯。PLA是众所周知的具有以下单体重复基团的生物聚酯：
PLA可以是聚-D-丙交酯，聚-L-丙交酯，或它们的组合。优选地，PLA是约90-100重量％L-乳酸单元(或者0-10重量％D-乳酸单元)的晶体聚乳酸均聚物。
PLA可从多个供应商处购买，且本发明的聚合物和/或聚合物共混物不限于它的任何一种级别或供应商。例如，PLA可从美国明尼苏达州米尼通卡(Minnetonka)的天然工坊有限公司(NatureWorks)用于2000和4000系列的Ingeo产品线购买，它们可用于膜加工，且包括设计来加工成双轴取向膜的某些级别。
在Ingeo4000系列中，PLA级别的平均分子量是200,000-约400,000，且包括约10％-约20％的内消旋丙交酯水平，以及低于约500ppm的水分水平。级别4060D、4042D、4043D和4032D、4033D可用于PLA膜。对于本发明来说，优选地是4042D和4043D，其包括4-5％D丙交酯；但是PLA的平均分子量可以是目前市售级别或将来市场化的级别的任意平均分子量。
在可密封的表层的情况下，本发明的优选级别是Ingeo4060D级别，且使用除了N,N'-乙撑双硬脂酰胺(EBS)以外的滑爽添加剂，以避免对PLA形态和结晶性的任何改变，并从而避免升高密封温度对密封性质的影响。
“一种或更多种生物聚酯”指本发明可使用一种或更多种生物聚酯。
无机抗粘连添加剂
使用无机抗粘连添加剂，通过改变膜的表面形貌形成不同水平的粗糙度，来减少聚合物膜之间的粘附。无机抗粘连添加剂包括例如：天然和合成的氧化硅(二氧化硅，SiO2)、滑石(硅酸镁)、碳酸钙(CaCO3)、陶瓷球(铝硅酸盐陶瓷)、高岭土(kaolin)/粘土(铝硅酸盐)、以及云母(铝钾硅酸盐)。
钠钙铝硅酸盐水合物(在本文中也称为“硅酸盐”)是本发明的优选无机抗粘连添加剂。
本发明的硅酸盐的平均粒径在2和10微米之间，且平均粒径优选地在3-5之间。优选地，最小化硅酸盐的浓度以避免把雾度引入膜。
市售硅酸盐的示例是由水泽工业化学品有限公司(Mizusawa Industrial Chemicals)生产的Silton JC-30、Silton JC-40、Silton JC-50和Silton JC-70；以及由富士硅化学(Fuji Sylisia)生产的Sylosphere。
滑爽添加剂
滑爽添加剂与抗粘连添加剂作用类似，因为它们都用于降低两片重叠的膜之间的动态COF。滑爽添加剂是用作内部润滑剂的改性剂。滑爽添加剂迁移(即，“起霜(bloom)”)到聚合物的表面，产生表面涂层。这种表面涂层是微观的润滑剂层，为膜提供增强的润滑性和滑爽特征。但是，过量的滑爽添加剂可产生过度光滑的膜，这会损害物质(如墨水、粘着剂等)粘附到表面的能力。
典型的滑爽添加剂是例如：油酰胺、芥酰胺、硬脂酰胺、山嵛酸酰胺、油基棕榈酰胺、硬脂基芥酸酰胺、乙撑双油酰胺、N,N'-乙撑双硬脂酰胺(EBS)，包括它们各自提纯物的大多数级别。在本发明的一种实施方式中，使用EBS作为在生物聚酯组合物中的滑爽添加剂。EBS以AcrawaxC、Finawax C、Crodamide EBS等商标名出售。在另一种实施方式中，使用多元醇偏酯、完全氢化大豆油以及与季戊四醇的酯作为生物聚酯组合物中的滑爽添加剂。例如，柯金斯公司(Cognis)生产的酯蜡添加剂P728是一种市售的多元醇偏酯。例如，柯金斯公司(Cognis)生产的耐热酯P861/3.5是一种市售的脂肪酸与季戊四醇的酯。例如，卡文成分公司(Caravan Ingredients)生产的润滑剂919是一种市售的完全氢化大豆油，也称为甘油三硬脂酸酯。
母料
因为本发明的抗粘连剂和滑爽添加剂都以少量使用，它们可单独地或一起在母料制剂中制备，其中使用“惰性”载体树脂来把这些少量添加剂递送或分散到整体组合物中。每种添加剂可采用一种母料，或者优选地，多种添加剂可共用一种母料。
任选的添加剂
本发明的复合物可包括常规塑料添加剂，其用量足以使复合物获得所需的加工性质或使用性能。添加剂的量不应造成浪费，也不应对生物聚酯膜的加工或者该组合物或膜的性能有害。热塑性配混领域的技术人员无需过多的实验，仅须参考一些文献，例如来自“塑料设计库”(Plastics Design Library)(www.williamandrew.com)的“塑料添加剂数 据库”(Plastics Additives Database)(2004)，就能够选择许多不同类型的添加剂加入本发明的复合物中。
任选添加剂的非限制性例子包括粘合促进剂；杀生物剂(抗菌剂、杀真菌剂和防霉剂)、抗雾化剂；粘合剂、起泡剂和发泡剂；分散剂；填料和增量剂；防火剂、阻燃剂和烟雾抑制剂；抗冲改性剂；引发剂；润滑剂；云母；颜料、着色剂和染料；增塑剂；加工助剂；脱模剂；硅烷、钛酸盐/酯(titanate)和锆酸盐/酯(zirconate)；滑爽剂和抗粘连剂；稳定剂；硬脂酸盐/酯(stearate)；紫外光吸收剂；粘度调节剂；蜡；以及它们的组合。
表1显示了可用于本发明的各成分的可接受的、较佳的和优选的范围，都表示为整个复合物的重量百分数(重量％)。本发明的组合物可以这些量包括这些成分、主要由这些成分组成或者由这些成分组成。
加工
本发明中组合物的制备并不复杂。可在连续的操作中制备本发明的组合物。
以连续工艺进行的混合操作通常在挤出机中进行，该挤出机的温度升高到足以使聚合物基体熔化，可以在挤出机头部或挤出机下游加入固体成分添加剂。适于制备所述母料的具体熔体混合设备包括单螺杆挤出机、同-/反-向旋转双螺杆挤出机、多螺杆挤出机或者同向捏合机。优选地，所用熔体混合设备是同向旋转双螺杆挤出机，其配备了长径比(L/D)至少为40的螺杆。通常，把来自挤出机的输出物切粒成标准粒子，或者还可用水下切粒机切割来构建小珠。颗粒或小珠用于后续的挤出或模塑成聚合物制品。
如果可获得粉末形式的聚合物，可通过主料斗加入聚合物和添加剂的物理均相共混物。为了确保母料恒定和均匀的质量，优选地通过重量定量给料装置把成分定量加入双螺杆挤出机。聚合物载体优先通过主料斗加入挤出机，且抗粘连剂或滑爽剂或它们的共混物通过副进料器加入该聚合物。
母料中所应用的加工条件取决于所用的聚合物载体。在聚合物载体是PLA的优选情况下，那么加工温度范围是180-240℃。然后，可把母料浓缩物调稀(letdown)并加入PLA树脂，以制备本发明的组合物。
用来形成聚合物膜的后续挤出或模塑技术是热塑性聚合物工程领域技术人员众所周知的。不需要过多的实验，仅仅需要参考如由塑料设计库(Plastics Design Library)(www.williamandrew.com)出版的《挤出，权威加工指南和手册》(Extrusion,The Definitive ProcessingGuide and Handbook)，本领域的技术人员就能采用不同技术，使用本发明的组合物来制备膜。
例如，生物聚酯膜可从挤出的熔体成形，把该熔体吹塑或浇铸或甚至浇铸和淬冷至鼓、带上或到水中等。然后，可使用常规的设备对浇铸的膜进行单轴或双轴取向，如在加热辊上拉制，或使用拉幅机拉制，或其组合。加工操作还可包括膜的(外层的)结晶和/或热固化。
本发明的实用性
本发明可用于涉及膜和片材的许多应用，这些应用可受益于包括既来自可再生资源又是可堆肥处理的材料的聚合物膜或片材。这种膜和片材可以是共挤出的、挤出层压的、挤出涂覆的、常规层压的或者通过任意其它方法制备的网、膜、片材、层叠件等形式。
具体来说，对于用于食品、消费品、农业、医疗和个人护理包装的聚合物膜和片材而言，本发明是所期望的。食品包装应用包括袋、包装袋、包装卷、片材、托盘、纸箱内衬和外包装。非食品膜应用的示例是落叶和庭院垃圾袋、农用薄膜、罐头内衬、建筑材料、医疗应用(如无菌包装、输液袋、生物医学废物袋)和消费类产品，如垃圾袋和尿布衬垫。
使用聚合物膜且还特别受益于具有更大透明度的产品包括丝网印刷薄膜、层压膜、标签、粘合剂、伸缩包装材料以及感光材料。
实施例
表2显示了成分、它们的目的和它们的商业来源的列表。表3显示了实施例1-9的母料配方，以及它们的制备方法。表4显示了比较例A-P和实施例8-13的膜的配方。表5显示了PLA组合物的比较例和实施例的测试结果。
这些测试表明，在含对照的22种配方中只有6种取得了小于或等于0.35的摩擦系数且小于或等于2％的雾度。这6种配方，即实施例8-13，使用钠钙铝硅酸盐水合物作为抗粘连添加剂，且使用N,N'-乙撑双硬脂酰胺或者多元醇偏酯或者完全氢化大豆油或者与季戊四醇的酯作为滑爽添加剂。因为过高的摩擦系数、过高的雾度或两者都过高，其它配方即比较例A-P是不可接受的。
所有实施例的组合物都是使用表3所示的母料制备的。这些母料浓缩物是通过连续的方法来制备的，把一种或更多种添加剂混合到载体树脂中，该载体树脂通常与后面将母料浓缩物调稀并加入PLA组合物时所用的树脂相同。表3提供了基于ZSK双螺杆挤出机的用于母料的加工条件。
比较例A-P和实施例8-13的PLA组合物膜在由实验室技术工程有限公司(Labtech Engineering)制造的LMCR-300多层浇铸膜线上制备。将系统的3台单螺杆挤出机中的2台(1台是LE20-30型,1台是LE25-30型)用来加工膜，该膜具有20微米的中间层和两层5微米的表层或表面层。
用于中间层的PLA在主挤出机中挤出，熔体温度在前两区设定为230℃，后四个区设定为220℃，操作压力为111巴(bar)，电流为54安培，且螺杆速度为45rpm。在该挤出机中的材料温度为约215℃。
用于表层的实施例和比较例的PLA组合物在两台副挤出机中的一台中挤出，熔体温度在前两区也设定为230℃，后两个区也设定为220℃，操作压力为90巴(bar)，电流为58安培，且螺杆速度为44rpm。在该挤出机中的材料温度为约211℃。
中央部分在220℃下加热，且模头边界在225℃下加热，模头中部在215℃下加热。来自主挤出机的熔融材料从三出口“衣架式”模头的中部挤出，同时来自副挤出机的熔融材料从两侧出口挤出。这些层通过模头压制成三层膜，并随后在于40℃下以10米/分钟速度运行的冷却辊上淬冷。
*NC＝太高以至于不可测
**同时考虑了动态COF的内侧和外侧。
测定了通过浇铸膜挤出线生产的膜的COF和雾度值。表5显示了比较例和实施例的使用ASTM D1894《用于塑料膜和片材的静态和动态摩擦系数的标准测试方法》(Standard Test Method for Static andKinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting)测定的COF值，以及使用ASTM D1003《用于透明塑料的雾度和透光率的标准测试方法》(Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittanceof Transparent Plastics)测定的雾度值。
对于本发明，使用动态COF值来测定可接受的性质，同时考虑了内侧和外侧。
对照即比较例A只有聚乳酸(PLA4042)，具有低雾度值，但COF太高以至于无法通过仪器测量。
比较例B-D尝试了没有任何抗粘连添加剂时的3种不同滑爽添加剂。COF太高以至于无法测量。
比较例E-H尝试了没有任何滑爽添加剂时的4种不同抗粘连添加剂。动态COF值过高。
比较例I-N尝试了Epostar抗粘连添加剂和不同量的3种不同滑爽添加剂。比较例I、K、L和N具有可接受的动态COF值，但具有不可接受的雾度值。比较例J和M具有不可接受的动态COF和雾度值。
实施例8和10尝试了Silton JC50抗粘连添加剂和不同量的Loxiol P728滑爽添加剂。实施例9和11尝试了相同的抗粘连添加剂和EBS滑爽添加剂。实施例12和13尝试了相同的抗粘连添加剂和P861/3.5、919滑爽添加剂。实施例8-13全部同时具有可接受的动态COF值和可接受的雾度值。
比较例O和P尝试了相同的抗粘连添加剂和芥酰胺滑爽添加剂。虽然雾度值是可接受的，但动态COF值是不可接受的。
因此，表明实施例8-13具有用于本发明的PLA膜的可接受的COF和雾度值，所述实施例8-13采用了下述组合：使用钠钙铝硅酸盐水合物作为抗粘连剂，以及使用EBS或多元醇偏酯或完全氢化大豆油或与季戊四醇的酯作为滑爽添加剂。这种结果是不可预见的，因为把添加剂单独添加至PLA树脂得到COF值过高的膜，具体为使用钠钙铝硅酸盐水合物和PLA树脂的比较例G和H，以及具体为使用EBS或多元醇偏酯和PLA树脂的比较例B和D。
因此，需要和意外地发现了抗粘连添加剂和滑爽添加剂的特别组合，从而获得对于PLA组合物而言的可接受的低COF和可接受的低雾度值：钠钙铝硅酸盐水合物作为抗粘连添加剂，以及EBS或多元醇偏酯或完全氢化大豆油或与季戊四醇的酯作为滑爽添加剂。
本发明不限于上述实施方式。以下是所附权利要求书。

Claims (10)

1.一种用于生物聚酯膜的组合物，其包括：
(a)一种或更多种生物聚酯；
(b)无机抗粘连添加剂；
(c)滑爽添加剂；以及
(d)任选的其它添加剂；
其中所述无机抗粘连添加剂是钠钙铝硅酸盐水合物，
其中所述滑爽添加剂选自下组：多元醇偏酯、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、完全氢化大豆油、与季戊四醇的酯及其组合，以及
其中所述组合物为包括厚度约20微米的芯层和厚度各为约5微米的两表层的30微米膜的形式时，其既包括当根据ASTM D1894-01测量时小于0.35的动态COF，又包括根据ASTM D1003测量时小于2％的雾度值。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述生物聚酯是聚乳酸且其中所述动态COF小于0.2。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括选自下组的任选的添加剂：粘合促进剂；杀生物剂；抗雾化剂；粘合剂、起泡剂和发泡剂；分散剂；引发剂；润滑剂；颜料、着色剂和染料；增塑剂；加工助剂；脱模剂；稳定剂；硬脂酸盐/酯；紫外光吸收剂；粘度调节剂；蜡；以及它们的组合。
4.如权利要求2或3所述的组合物，其特征在于，所述整体组合物以重量百分数(重量％)计的成分列于下表。
聚乳酸 40-99.98 无机抗粘连添加剂 0.01-5 滑爽添加剂 0.01-5 其它任选的添加剂 0-50
5.如权利要求2-4中任一项所述的组合物，其特征在于，所述聚乳酸基本上包括L-乳酸单元。
6.一种从权利要求1-5中任一项所述的组合物制备的膜，其特征在于，所述膜包括至少一层，且各层可包括不同的成分组合。
7.如权利要求6所述的膜，其特征在于，存在表层和芯层；且其中所述表层在约0.5微米到约1毫米之间。
8.如权利要求7所述的膜，其特征在于，所述膜形成分别夹着厚度约20微米的生物聚酯树脂芯层的约5微米的两表层时，将导致根据ASTM D1003方法的小于或等于2％的雾度以及根据ASTM D1894-01方法的小于或等于0.35的动态摩擦系数。
9.如权利要求6-8中任一项所述的膜，其特征在于，所述膜是双轴取向的。
10.如权利要求8所述的膜，其特征在于，所述动态摩擦系数小于0.20。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106947116A (zh) * 2017-04-26 2017-07-14 苏州汉丰新材料股份有限公司 全生物基聚乳酸软包装材料及其制备方法
CN113967191A (zh) * 2020-07-22 2022-01-25 国家纳米科学中心 一种cof膜材料及其制备方法和应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105237852A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 山东鲁燕色母粒有限公司 一种新型开口母粒及制备方法
WO2018035057A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-22 Polyone Corporation Hydrophilic surfactant additive concentrates and compounds
CN109181242B (zh) * 2018-08-23 2021-09-14 宣城虹光新材料科技有限公司 塑料薄膜用开口剂母粒及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060122294A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-08 Don Beuke Polyethylene formulations
US20070116909A1 (en) * 2005-11-21 2007-05-24 Plastic Suppliers, Inc. Polylactic acid shrink films and methods of casting same
US20090148715A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Toray Plastics (America), Inc. Process to produce biaxially oriented polylactic acid film at high transverse orientation rates
US20090311544A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Toray Plastics (America), Inc. Method to produce matte and opaque biaxially oriented polylactic acid film
US20100247886A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Toray Plastics (America), Inc. Biaxially oriented metallized polylactic acid film with high metal adhesion and high barrier properties
US20110244186A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Toray Plastics (America), Inc. Biaxially oriented polylactic acid film with reduced noise level and improved moisture barrier

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003041125A (ja) * 2001-07-27 2003-02-13 Toyo Ink Mfg Co Ltd 樹脂組成物、及び該樹脂組成物を用いて成る成形物
US20040151934A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-05 Schwark Dwight W. Oxygen scavenging film with high slip properties
JP5041649B2 (ja) * 2003-11-19 2012-10-03 三井化学株式会社 乳酸系ポリマー組成物
US7354653B2 (en) * 2003-12-18 2008-04-08 Eastman Chemical Company High clarity films with improved thermal properties
US8133558B2 (en) * 2004-08-30 2012-03-13 Plastics Suppliers, Inc. Polylactic acid blown film and method of manufacturing same
JP2007045130A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Shikoku Kako Kk 未延伸積層フィルム
CN102153844A (zh) * 2011-04-21 2011-08-17 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种高透光率的高冲耐热型聚乳酸树脂及其制备方法
US10137625B2 (en) * 2011-07-08 2018-11-27 Toray Plastics (America), Inc. Biaxially oriented bio-based polyester films and laminates

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060122294A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-08 Don Beuke Polyethylene formulations
US20070116909A1 (en) * 2005-11-21 2007-05-24 Plastic Suppliers, Inc. Polylactic acid shrink films and methods of casting same
US20090148715A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Toray Plastics (America), Inc. Process to produce biaxially oriented polylactic acid film at high transverse orientation rates
US20090311544A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Toray Plastics (America), Inc. Method to produce matte and opaque biaxially oriented polylactic acid film
CA2727436A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Toray Plastics (America), Inc. Method to produce matte and opaque biaxially oriented polylactic acid film
US20100247886A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Toray Plastics (America), Inc. Biaxially oriented metallized polylactic acid film with high metal adhesion and high barrier properties
US20110244186A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Toray Plastics (America), Inc. Biaxially oriented polylactic acid film with reduced noise level and improved moisture barrier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106947116A (zh) * 2017-04-26 2017-07-14 苏州汉丰新材料股份有限公司 全生物基聚乳酸软包装材料及其制备方法
CN106947116B (zh) * 2017-04-26 2019-11-08 苏州汉丰新材料股份有限公司 全生物基聚乳酸软包装材料及其制备方法
CN113967191A (zh) * 2020-07-22 2022-01-25 国家纳米科学中心 一种cof膜材料及其制备方法和应用
CN113967191B (zh) * 2020-07-22 2023-09-15 国家纳米科学中心 一种cof膜材料及其制备方法和应用

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