CN114040847B

CN114040847B - 可生物降解的片材

Info

Publication number: CN114040847B
Application number: CN202080048008.9A
Authority: CN
Inventors: E·兰克里; N·阿蒂亚斯·梅卡赫尔; Y·大卫; B·雷谢夫
Original assignee: Tipa Corp Ltd
Current assignee: Tipa Corp Ltd
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2023-08-18
Anticipated expiration: 2040-04-28
Also published as: GB201905994D0; CN114040847A; GB2583487A; WO2020222232A1; GB2583487B; KR20220002558A

Abstract

本发明涉及可生物降解的片材、特别是多层可生物降解的片材，包括：包含PBS或者PBSA的第一和第二聚合物外层，和包含约70％(w/w)至约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)至约30％(w/w)的PCL的聚合物内层。

Description

可生物降解的片材

技术领域

本发明涉及可生物降解的片材、特别是多层可生物降解的片材，其包括：包含PBS或者PBSA的第一和第二聚合物外层，和包含约70％(w/w)至约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)至约30％(w/w)的PCL的聚合物内层。

背景技术

由于可生物降解的材料对环境有益的特性，因此此类材料的使用在过去几年已有所增加。此类材料现在通常用于制造各种产品，包括各种类型的塑料袋和其他形式的包装。为了响应对更环保的包装材料的需求，已经开发了许多新的生物聚合物，其已经显示在丢弃到环境中时可以生物降解。

此类聚合物的实例包括基于以下的生物聚合物：聚乳酸(PLA)，聚羟基脂肪酸酯(PHA)，其包括聚羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)和聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)，以及聚(ε-己内酯)(PCL)。

每一种上述生物聚合物都具有独特的特性、优点和缺点。例如，PHB和PLA往往很坚固，但也很硬或甚至很脆。这使得它们在需要柔性片材时成为不良候选者，诸如用于制造需要良好弯曲和折叠性能的包裹物、袋子和其他包装材料。

另一方面，生物聚合物，例如聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)，比上面讨论的生物聚合物柔软许多倍，并且熔点相对较低，因此它们在刚刚加工和/或受热时倾向于自粘且不稳定。

而且，由于可生物降解聚合物的数量有限，因此通常很难或甚至不可能确定满足对于给定应用的所有或甚至大部分预期性能标准的聚合物或共聚物。出于这些和其他原因，可生物降解的聚合物在食品包装材料领域(尤其是在液体容器领域中)并没有如期望的由于生态原因那样广泛的使用。

另外，目前已知的可生物降解的片材多数是不透明的，具有低透光率和高雾度。此外，已知的可生物降解的片材不包括阻挡层，或者包括导致片材通常对气体具有高可渗透性的量和类型的阻挡层，其具有高氧气透过率和高水蒸气透过率，因此它们不能用作长期的食物或饮料容器。此外，已知的可生物降解的片材的通过参数(例如最大载荷应力、断裂应变和杨氏模量(Young’s Modulus))测量的物理强度缺乏，因此在用作包装时是有缺陷的，特别是当需要包装液体时。

背景技术包括本发明申请人的PCT公开号WO 2011/158240、WO 2013/088443、WO2013/186778、WO 2015/059709、WO 2016/067285、WO 2016/174665和WO 2016/207888。

仍然需要用于包装的可生物降解的片材，其至少不具有现有技术的一些缺点。

发明内容

在至少一些实施方式中，本发明涉及多层可生物降解的片材，其包括：包含PBS或PBSA的第一聚合物外层和第二聚合物外层，以及包含约70％(w/w)至约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)至约30％(w/w)的PCL的聚合物内层。

在其至少一些实施方式中，本文公开的可生物降解的片材具有高的物理强度和耐高温性，因此能够承受涂覆工艺，包括金属化。该片材还具有高透光率和优异的阻隔特性。

此外，本发明的片材是可密封的，而无需额外的密封层(密封层在由此类片材生产包装时需要额外的加工步骤)，因此提高了制造工艺的效率并降低了成本。

本文公开的可生物降解的片材的物理特性类似于聚丙烯(PP)的物理特性，且与PP相比，具有可堆肥化的(compostable)额外优势。

根据本发明的一些实施方式的方面，提供了一种可生物降解的片材，其包括第一聚合物外层、第二聚合物外层和在第一聚合物外层和第二聚合物外层之间的至少第一聚合物内层，其中第一聚合物外层和第二聚合物外层各自包含PBS或PBSA；并且其中第一聚合物内层包含约70(w/w)至约80％(w/w)的PLA和约20(w/w)至约30％(w/w)的PCL。

在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自基本上由100％(w/w)的PBS或PBSA组成。

在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自基本上由100％(w/w)的PBS组成。

在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自基本上由100％(w/w)的PBSA组成。

在一些实施方式中，第一聚合物内层包含约70％(w/w)的PLA和约30％(w/w)的PCL。

在一些实施方式中，第一聚合物内层包含约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)的PCL。

根据本发明的一些实施方式的方面，提供了一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBS组成，所述第一聚合物内层由约70％(w/w)的PLA和约30％(w/w)的PCL组成。

根据本发明的一些实施方式的方面，提供了一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBS组成，所述第一聚合物内层由约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)的PCL组成。

根据本发明的一些实施方式的方面，提供了一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBSA组成，所述第一聚合物内层由约70％(w/w)的PLA和约30％(w/w)的PCL组成。

在本文公开的任何可生物降解的片材的一些实施方式中，第一和第二聚合物外层以及第一聚合物内层各自通过流延片材挤出(cast sheet extrusion)来制备。

在本文公开的任何可生物降解的片材的一些实施方式中，第一和第二聚合物外层以及第一聚合物内层各自通过吹塑片材挤出(blown sheet extrusion)来制备。

在本文公开的任何可生物降解的片材的一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层是共挤出的。

附图说明

在此参考附图描述了本发明的一些实施方式。对于本领域普通技术人员来讲，该描述连同附图使得如何可以实施本发明的一些实施方式显而易见。附图是出于说明性讨论的目的，并没有试图比对本发明的基本理解所必需的更详细地示出实施方式的结构细节。为清楚起见，图中描绘的一些对象未按比例绘制。

在图中：

图1是根据本发明原理的三层片材结构的示意图；

图2是示出与具有PLA:PCL比值为95:5的内层的参考片材相比具有PLA:PCL比值为80:20的内层的根据本发明原理的片材的对比的WVTR特性的柱状图；

图3是示出与具有PLA:PCL比值为55:45的内层的参考片材相比具有PLA:PCL比值为70:30的内层的根据本发明原理的片材的对比的WVTR特性的柱状图；

图4是示出与PLA:PCL比值为80:20的参考单层相比具有PLA:PCL比值为80:20的内层的根据本发明原理的片材的对比的杨氏模量(Young's modulus)和屈服应力的柱状图；

图5示出与具有包含PLA:PBAT比值为80:20的PLA和PBAT的内层的参考片材相比的具有PLA:PCL比值为80:20的内层的根据本发明原理的片材的对比的WVTR特性的柱状图；

图6示出与具有包含PLA:PBAT比值为80:20的PLA和PBAT的内层的参考片材相比的具有PLA:PCL比值为80:20的内层的根据本发明原理的片材的对比的雾度值的柱状图；

图7是示出与具有包含PLA:PBAT比值为70:30的PLA和PBAT的内层的参考片材相比的具有PLA:PCL比值为70:30的内层的根据本发明原理的片材的对比的WVTR特性的柱状图；和

图8是示出与具有包含PLA:PBAT比值为70:30的PLA和PBAT的内层的参考片材相比的具有PLA:PCL比值为70:30的内层的根据本发明原理的片材的对比的雾度值的柱状图。

具体实施方式

定义

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。在发生矛盾的情况下，包括定义在内的说明书优先。

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序和组分，以免混淆本发明。

需要说明的是，除非内容另有明确规定，否则本文所用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数形式。在根据马库什组或其他替代选择分组来描述方面或实施方式的情况下，本领域技术人员将认识到本发明也由此根据该组的任何个体成员或成员亚组来描述。

如本文所用，当数值前有术语“约”时，术语“约”旨在表示+/-10％。

如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”及其语法变型将被视为指定所述的特征、整数、步骤或组分，但不排除添加一个或多个附加的特征、整数、步骤、组分或其组。这些术语涵盖术语“由……组成”和“基本上由……组成”。

根据本发明的可生物降解的组合物可用于制造多种制造品，包括用于包装固体物质、半固体物质或液体物质的制品，该物质包括可摄取的物质，诸如食物物质、饮料和药物。

如本文所用，术语“可生物降解的”应理解为包括这样的聚合物、聚合物混合物或含聚合物的片材，其在具有高通风和受控湿度的受控条件的工业堆肥设施中，在180天内通过活生物体、空气、水或其任何组合的作用而降解。可生物降解的聚酯降解是初始通过水解以最终将聚合物分解成短的低聚物，然后通过微生物降解或微生物消化。

如本文所用，术语“片材”应理解为具有其在热塑性塑料和包装领域中使用的惯用含义并且包括术语“膜”。通常，“膜”是指厚度为约250μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、100μm或更小、80μm或更小或70μm或更小的片材。这种片材可以具有任何合适的厚度，可以是单个聚合物层或具有两到十层之间的多个聚合物层。这种片材可以使用包括吹膜挤出和流延膜挤出的任何合适的方法制造。

现在参考图1，示出了三层片材10，包括第一外层12、第二外层14和位于第一外层12和第二外层14之间的第一内层16。

在一些实施方式中，片材的总厚度小于约40μm；在一些实施方式中，片材的总厚度小于约35μm、小于约30μm、小于约25μm、小于约20μm、小于约15μm、或者甚至小于约10μm。

在一些实施方式中，第一聚合物外层:第一聚合物内层:第二聚合物外层的厚度比为约1:2:1至约1:5:1，例如约1:2:1，约1:3:1、约1:4:1或约1:5:1。

根据本发明的片材还可包括一层或多层附加的内层和/或外层。根据本发明的可生物降解的组合物可用于制造多种制造品，包括用于包装固体和液体物质(包括食物物质)的制品。因此，根据本发明的片材包括具有多种厚度(测量的和计算的)和层的片材，例如3、4、5或更多层。片材可以通过本领域已知的方法产生，例如流延膜挤出、吹膜挤出、共挤出。

如本领域中已知的，多层片材通过共挤出、层压或它们的组合进行生产。在层压中，至少两个预先制成的片材例如通过热、压力和/或粘合剂相互粘合。

如本领域普通技术人员所知，本文讨论的一些聚合物具有一个或多个名称或拼写。例如，聚(ε-己内酯)(poly(epsilon-caprolactone))、聚(己内酯)(poly(caprolactone))和聚己内酯(polycaprolactone)是同义词，这三个术语可以互换使用。类似地，聚乳酸(polylactic acid)和聚(乳酸)(poly(lactic acid))是同义词。

在至少一些实施方式中，本发明涉及包含(在一些实施方式中，由以下组成)第一和第二聚合物外层和聚合物内层的可生物降解的片材，第一和第二聚合物外层包含(在一些实施方式中，由以下组成)PBS或者PBSA，聚合物内层包含(在一些实施方式中，由以下组成)约70％(w/w)至约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)至约30％(w/w)的PCL。

在一些实施方式中，第一聚合物外层包含PBSA。在一些实施方式中，第二聚合物外层包含PBSA。在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自包含PBSA。

在一些实施方式中，第一聚合物外层由PBSA组成。在一些实施方式中，第二聚合物外层由PBSA组成。在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由PBSA组成。

在一些实施方式中，第一聚合物外层包含PBS。在一些实施方式中，第二聚合物外层包含PBS。在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自包含PBS。

在一些实施方式中，第一聚合物外层由PBS组成。在一些实施方式中，第二聚合物外层由PBS组成。在一些实施方式中，第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由PBS组成。

在一些实施方式中，第一聚合物外层包含PBS或由PBS组成并且第二聚合物外层包含PBSA或由PBSA组成。

在一些实施方式中，第一聚合物内层、第一聚合物外层和第二聚合物外层中的至少一者通过流延膜挤出制备。

在一些实施方式中，第一聚合物内层、第一聚合物外层和第二聚合物外层中的至少一者通过吹膜挤出制备。

在一些实施方式中，第一聚合物内层、第一聚合物外层和第二聚合物外层中的至少两者是共挤出的。在一些实施方式中，第一聚合物外层和第一聚合物内层是共挤出的。在一些实施方式中，第二外层和第一聚合物内层是共挤出的。在一些实施方式中，第一聚合物内层、第一聚合物外层和第二聚合物外层是共挤出的。

在一些实施方式中，本文公开的可生物降解的片材包括层压结构，即，片材通过挤出生产至少两层而制成，随后将这些层层压以形成片材。

在一些实施方式中，可生物降解的片材还包括一个或多个额外的聚合物层。

在一些实施方式中，第一或第二聚合物外层之一被金属化。

在一些实施方式中，第一聚合物内层、第一聚合物外层和第二聚合物外层中的一个或多个在一侧或两侧包括涂层。在一些实施方式中，至少第一聚合物内层在一侧上包括涂层。在一些实施方式中，至少第一聚合物内层在两侧上包括涂层。在一些实施方式中，至少第一聚合物外层在一侧上包含涂层。在一些实施方式中，至少第一聚合物外层在两侧上包括涂层。在一些实施方式中，至少第二聚合物外层在一侧上包含涂层。在一些实施方式中，至少第二聚合物外层在两侧上包括涂层。在一些实施方式中，涂层选自由以下组成的组：基于虫胶的涂层、基于纤维素的涂层(例如硝化纤维素涂层)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、等离子体沉积的基于氧化铝和/或硅氧烷的涂层、丙烯酸涂层或它们的混合物。

在一些实施方式中，第一或第二聚合物外层之一被涂覆和金属化。在一些这样的实施方式中，第一聚合物外层或第二聚合物外层之一首先被涂覆然后金属化。在一些替代实施方式中，第一聚合物外层或第二聚合物外层之一首先被金属化然后被涂覆。

在一些实施方式中，如本文所公开的可生物降解的片材用于制备可生物降解的包装，诸如袋或囊(pouch)，例如用于在其中容纳可以是固体、半固体或液体物质的可摄取的物质(例如食物、饮料或药物)的包装。例如，在一些实施方式中，可生物降解的包装通过热封同一片材的两个或更多个部分或两个或更多个单独的片材来制备。在一些此类的实施方式中，本文称为第一外层的层用作接触层，其与可生物降解包装的内容物直接接触。

在一些实施方式中，可生物降解片材的降解时间在4至24个月的范围内。在一些实施方式中，可生物降解的片材具有长达12个月或长达18个月的保质期。

根据上述教导，许多修改和变型是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于具体描述的方式实施。

下面列出的具体实施方式举例说明了本文教导的方面并且不应被解释为限制性的。

在本申请中，包括美国专利在内的各种出版物按作者和年份以及专利编号引用。这些出版物和专利以及专利申请的公开内容在此通过引用整体并入本申请中，以便更全面地描述本发明所属领域的状态。

此处对任何文件的引用并不旨在承认此类文件是相关的现有技术，或被认为是对本公开的任何权利要求的可专利性的材料。关于任何文件的内容或日期的任何声明均基于申请人在提交申请时可获得的信息，并不构成对此类声明正确性的承认。

实施例

在下面的实验部分，所有百分比都是重量百分比。

材料和方法

根据本文教导的聚合物片材的所有实施方式均使用可商购的原材料和装置，使用一种或多种标准方法制成，包括：聚合物树脂干燥、树脂混合、流延膜挤出、流延膜共挤出、吹膜挤出和共挤出和粘合层压。

材料

以下聚合物树脂样品(rial)从商业来源获得：

PCL聚(ε-己内酯)

PLA 聚乳酸

PBS聚(丁二酸丁二醇酯)

PBSA 聚(丁二酸己二酸丁二醇酯)

树脂直接使用，无需进一步干燥。任选地，在使用前，树脂进一步干燥，例如通过在加热至约80℃的气流Shini SCD-160U-120H除湿干燥机中干燥过夜。

树脂混合物

根据本文教导的聚合物片材包括包含聚合物混合物的层。这些层通过聚合物混合物树脂的共挤出制成。

为了制造所需的聚合物混合物树脂，将适量的干燥组分树脂干混，引入双螺杆混炼机的进料中，然后熔融挤出以形成聚合物混合物树脂。在混炼机中熔融挤出期间，温度区设置为170-175-180-185-190℃，模具在190℃。可替选地，所需的聚合物混合物树脂可以吹塑挤出，使用温度区设置为约120-125-130-135-140℃，模具在150℃。

使用线料造粒机(strand pelletizer)将混合的聚合物树脂造粒成直径为1-5mm的丸粒。

片材的流延膜共挤出

根据本文教导的片材的一些实施方式通过三层共挤出制成，以通过多层流延膜共挤出制备所需的片材。

根据本文教导的片材的一些实施方式通过单层和多层流延膜挤出膜的层压制成。使用标准设置，使用流延膜共挤出机科林博士(Dr.Collin)(Collin Lab and PilotSolutions)制造薄膜和片材，通常将混合物送入挤出机，其中温度区设置170-180-200℃；适配器在200℃；进料块(feedblock)在200℃；模具在200℃。螺杆速度设定成以通常方式提供具有所需厚度的挤出层。对于多层薄膜，使用具有三个端口的模具，每个端口由专用挤出机进料。

实施例1：根据本文公开的教导的片材的具体实施方式

根据表1制备代表根据本文公开的教导的具体实施方式的示例性片材1-8，其中T是指以微米(μm)为单位的层厚度。

表1

片材制备如下：

通过流延膜共挤出以下材料制成的#1片材：

5μm PBS(挤出机I)，

15μm 70％PLA：30％PCL(挤出机II)，

5μm PBS(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#2片材：

5μm PBS(挤出机I)，

15μm 70％PLA：30％PCL(挤出机II)，

5μm PBSA(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#3片材：

5μm PBSA(挤出机I)，

15μm 70％PLA：30％PCL(挤出机II)，

5μm PBSA(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#4片材：

5μm PBSA(挤出机I)，

15μm 70％PLA：30％PCL(挤出机II)，

5μm PBS(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#5片材：

5μm PBS(挤出机I)，

15μm 80％PLA：20％PCL(挤出机II)，

5μm PBS(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#6片材：

5μm PBS(挤出机I)，

15μm 80％PLA：20％PCL(挤出机II)，

5μm PBSA(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#7片材：

5μm PBSA(挤出机I)，

15μm 80％PLA：20％PCL(挤出机II)，

5μm PBSA(挤出机III)，

由流延膜共挤出以下材料制成的#8片材：

5μm PBSA(挤出机I)，

15μm 70％PLA：30％PCL(挤出机II)，

5μm PBS(挤出机III)。

实施例2：本发明片材的物理性能

为了定义本文公开的可生物降解的片材的物理特性，使用了以下测试方法：

a.使用ASTM D882-10薄塑料片材拉伸性能的标准测试方法(ASTM D882-10Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting)在机器方向和横向方向上测量屈服应力和最大载荷下的应力、杨氏模量和断裂应变。

b.使用ASTM F2029/F88柔性阻隔材料密封强度的标准测试方法(ASTM F2029/F88Standard Test Method for Seal Strength of Flexible Barrier Materials)在机器方向上测量热密封。

c.使用ASTM D1003-07e1透明塑料雾度和透光率的标准测试方法(ASTM D1003-07e1 Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of TransparentPlastics)测量透光率和雾度。

d.使用调制红外传感器(Modulated Infrared Sensor)，使用ASTM F1249通过塑料膜和片材的水蒸气透过率(WVTR)的标准测试方法(ASTM F1249 Standard Test Methodfor Water Vapor Transmission Rate(WVTR)Through Plastic Film and Sheeting)测量本发明的可生物降解的片材的水蒸气渗透率。

测试方法汇总在下表2中。

测试	ASTM
		拉伸(模量、应力、应变的输出)	D882
热密封	F2029/F88
		雾度和透光率	D1003
WVTR	F1249

表2

出于对比目的制备下面的参考片材。

#	第一外层	T	第一内层	T	第二外层	T
							9	PBSA	8	95％PLA:5％PCL	24	PBSA	8
10	PBSA	8	55％PLA:45％PCL	24	PBSA	8
							11	/		80％PLA:20％PCL	40	/
12	PBS	8	80％PLA:20％PBAT	24	PBS	8
							13	PBSA	8	70％PLA:30％PBAT	24	PBSA	8

表3

i.本发明的特定PLA:PCL比率的优点

在38℃、90％RH下测定表1中定义的片材7和表3中定义的参考片材9的WVTR。结果在图2中示出。

在38℃、90％RH下测定表1中定义的片材3和表3中定义的参考片材10的WVTR。结果在图3中示出。

如图2和图3所示，具有包含根据本发明原理的比率的PLA:PCL的内层的三层片材的WVTR值显著低于具有包含在该范围外的比率的PLA:PCL的内层的参考片材的WVTR值。具体而言，如图2所示，与参考片材9的WVTR为210g/m²/天相比，片材7的WVTR为74g/m²/天，即减少65％；且与参考片材10的WVTR为142g/m²/天相比，片材3的WVTR为27g/m²/天，即减少81％。

具有较低WVTR的片材在制备食品包装方面特别有利，其中更少的水进入包装，从而保持包装在其中的物品的新鲜度。

ii.本发明的三层片材相对于单层片材的优点

测定表1中定义的片材7和表3中定义的单层参考片材11(其与片材7的内层具有相同的组成)在机器方向上(MD)的杨氏模量和在MD和横向方向上(TD)的屈服应力以及密封温度。结果示于图4和表4中。

膜#	密封温度[℃]
		5	100-150
7	80-140
		11	110-140

表4

如图4所示，与包含与片材5和7的内层组成相同的组成的单层相比，包括包含100wt％的PBSA或PBS的第一和第二外层具有以下效果：

1.机器方向MD上的模量降低15％-30％。结果，脆性降低。

2.机器方向MD上的屈服点应力增加了40％，从15N/mm增加到～25N/mm。这种提高对于后续工艺很重要。

3.在TD方向上的屈服点应力增加了87％，从4N/mm增加到～30N/mm。这种提高对于后续工艺很重要。

如表4所示，与单层相比，包括包含100wt％的PBSA或PBS的第一和第二外层增加密封温度的范围。当第一和第二外层包含100wt％的PBSA时，与单层相比，密封范围的下限阈值较低(80℃而不是110℃)。当第一和第二外层包含100wt％的PBS时，与单层相比，密封范围的上限阈值较高(150℃而不是140℃)。

iii.本发明片材的特定聚合物的优点

测定表1中定义的片材5和表3中定义的参考片材12在38℃、90％RH下的WVTR和雾度值。WVTR的结果显示在图5中。雾度的结果显示在图6中。

测定表1中定义的片材3和表3中定义的参考片材13在38℃、90％RH下的WVTR和雾度值。WVTR的结果显示在图7中。雾度的结果显示在图8中。

如图5和图7所示，具有包含根据本发明原理的比率的PLA:PCL的内层的三层片材的WVTR值显著低于具有其中PBAT替代PCL的内层的参考片材的WVTR值。具体而言，与参考片材12的WVTR为190g/m²/天相比，片材5的WVTR为74g/m²/天，即减少61％；且与参考片材13的WVTR为255g/m²/天相比，片材3的WVTR为25g/m²/天，即减少90％。

如图6和8所示，与具有其中PBAT替代PCL的内层的参考片材相比，具有包含根据本发明原理的比率的PLA:PCL的内层的三层片材具有显著提高的透明度。具体而言，与片材12相比，片材5的透明度增加了115％，片材5的雾度值为17.5％，而片材12的雾度值为38％。类似地，与片材13相比，片材3的透明度增加了130％，片材3的雾度值为9％，而片材13的雾度值为21％。

结论

如上文和附图所示，已发现与其中内层的至少一种聚合物被不同的聚合物代替或者内层的聚合物以不同的比例存在或者外层不存在相比，具有包含特定比例的特定聚合物的内层和包含PBS和/或PBSA的外层的三层片材具有惊人的优势。

优点包括降低的WVTR、降低的杨氏模量、提高的屈服点应力、更宽的密封温度范围、增加的透明度和降低的雾度。

此外，与包含不同于PBS和/或PBSA的聚合物的外层相比，作为外层的PBS和/或PBSA的具体优点包括便于后续工艺，例如印刷、金属化和涂覆；易于控制摩擦系数；优良的密封性；和良好的可加工性。此外，PBS和PBSA是可堆肥化的，而PBSA甚至可以在家中堆肥。

在没有此处未具体公开的任何一个或多个要素、一个限制或多个限制的情况下，此处说明性描述的本发明可以适当地实施。除非本文另有说明，否则本文对数值范围的叙述仅旨在作为单独提及落入该范围内的每个单独值的速记方法，并且将每个单独值并入说明书中，如同其在本文中单独叙述一样。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法都可以任何次序进行。除非另有说明，否则本文提供的任何和所有实施例或示例性的语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明并且不对本发明的范围构成限制。

尽管以上实施例已经说明了实施本发明实施方式的特定方式，但实际上本领域技术人员将理解实施本发明实施方式的替代方式，这些方式文中未明确示出。

应当理解，本公开内容被认为是对本发明原理的举例说明，而不是将本发明限制在所示的实施方式中。

本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的本发明的特定实施方式的等效内容。此类等效内容旨在包含在以下权利要求中。

本发明还提供了以下项目：

1、一种可生物降解的片材，包含第一聚合物外层、第二聚合物外层和在所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层之间的至少第一聚合物内层，

其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自包含PBS或PBSA；和

其中，所述第一聚合物内层包含约70％(w/w)至约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)至约30％(w/w)的PCL。

2、根据项目1所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自基本上由100％(w/w)的PBS或PBSA组成。

3、根据项目1或项目2所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自基本上由100％(w/w)的PBS组成。

4、根据项目1或项目2所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自基本上由100％(w/w)的PBSA组成。

5、根据项目1至4中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层包含约70％(w/w)的PLA和约30％(w/w)的PCL。

6、根据项目1至4中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层包含约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)的PCL。

7、一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBS组成，所述第一聚合物内层由约70％(w/w)的PLA和约30％(w/w)的PCL组成。

8、一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBS组成，所述第一聚合物内层由约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)的PCL组成。

9、一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBSA组成，所述第一聚合物内层由约70％(w/w)的PLA和约30％(w/w)的PCL组成。

10、一种可生物降解的片材，其基本上由第一聚合物外层和第二聚合物外层以及第一聚合物内层组成，所述第一聚合物外层和第二聚合物外层各自由约100％的PBSA组成，所述第一聚合物内层由约80％(w/w)的PLA和约20％(w/w)的PCL组成。

11、根据项目1至8中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层通过流延片材挤出制备。

12、根据项目1至8中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层通过吹塑片材挤出制备。

13、根据项目1至8中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层中的至少两者是共挤出的。

Claims

1.一种可生物降解的片材，包含第一聚合物外层、第二聚合物外层和在所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层之间的至少第一聚合物内层，

其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自由100％(w/w)的PBSA组成；并且

其中，所述第一聚合物内层包含70％(w/w)至80％(w/w)的PLA和20％(w/w)至30％(w/w)的PCL。

2.根据权利要求1所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层包含70％(w/w)的PLA和30％(w/w)的PCL。

3.根据权利要求1所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层包含80％(w/w)的PLA和20％(w/w)的PCL。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层通过流延片材挤出制备。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层通过吹塑片材挤出制备。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层中的至少两者是共挤出的。

7.一种可生物降解的片材，包含第一聚合物外层、第二聚合物外层和在所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层之间的至少第一聚合物内层，

其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自包含PBSA，并且

其中，所述第一聚合物内层包含80％(w/w)的PLA和20％(w/w)的PCL。

8.根据权利要求7所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层各自由100％的PBSA组成。

9.根据权利要求7所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层通过流延片材挤出制备。

10.根据权利要求7所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层通过吹塑片材挤出制备。

11.根据权利要求7所述的可生物降解的片材，其中，所述第一聚合物内层、所述第一聚合物外层和所述第二聚合物外层中的至少两者是共挤出的。