專利名稱：一種聚乳酸薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乳酸薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸薄膜具有可生物降解、環(huán)保無公害、可避免二次污染的特點(diǎn)，并且該薄膜產(chǎn)品的挺度高、光澤度好、霧度較低、力學(xué)性能和阻水透氣性能均較為優(yōu)異，可經(jīng)過印刷、制袋后用于食品、文具雜貨及紡織品等的包裝，也可與其它薄膜復(fù)合后使用。采用擠出流延方法成型聚乳酸薄膜的生產(chǎn)效率高、加工設(shè)備簡(jiǎn)單、單位面積成本低，因此，其在通用包裝薄膜領(lǐng)域占有一定的地位。但是流延聚乳酸薄膜本身摩擦系數(shù)較大，容易摩擦而產(chǎn)生靜電；且薄膜之間容易粘連，從而增大包裝過程中的阻力，容易引起包裝材料受拉變形，影響包裝質(zhì)量和包裝效率。目前，普遍采用向聚乳酸薄膜中添加爽滑劑的方法來降低薄膜的摩擦系數(shù)以改善其易粘連的缺陷，提高其爽滑性。常用的爽滑劑通常分為無機(jī)和有機(jī)兩類。無機(jī)爽滑劑如碳酸鈣、云母、二氧化硅等。為了降低薄膜之間的粘結(jié)性、提高表層的爽滑性能，通常需要提高無機(jī)爽滑劑的加入量。但是，無機(jī)爽滑劑通常是不透明的，爽滑劑用量的增大會(huì)導(dǎo)致聚乳酸薄膜的光學(xué)性能變差，不適宜于對(duì)透明度和光澤度有要求的薄膜的生產(chǎn)加工。有機(jī)類爽滑劑一般為胺類或者硅酮類有機(jī)物。其中，硅酮為液體狀，添加使用不方便。胺類爽滑劑為遷移型添加劑，向薄膜中添加胺類爽滑劑的方法主要為將胺類爽滑劑與聚乳酸樹脂混合均勻后流延成膜，但是所得聚乳酸樹脂薄膜必須放置7-10天后，待爽滑劑遷移到聚乳酸樹脂薄膜的表面后才能達(dá)到較好的爽滑性能，因此，生產(chǎn)效率較低；更為重要的是，未遷移的爽滑劑會(huì)殘留在聚乳酸薄膜中而導(dǎo)致薄膜的光學(xué)性能和力學(xué)性能顯著降低，從而嚴(yán)重影響了其在實(shí)際中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服采用現(xiàn)有的方法制備聚乳酸薄膜時(shí)，需要放置一段時(shí)間才能達(dá)到其爽滑效果、生產(chǎn)效率較低，并且得到的聚乳酸薄膜不能兼具良好的爽滑性能、光學(xué)性能和力學(xué)性能的缺陷，而提供一種不需要放置即可達(dá)到其爽滑效果且產(chǎn)率較高的聚乳酸薄膜的制備方法，并且得到的聚乳酸薄膜兼具優(yōu)異的爽滑性能、光學(xué)性能和力學(xué)性能。本發(fā)明提供了一種聚乳酸薄膜，其中，所述薄膜包括聚乳酸芯層和附著于所述聚乳酸芯層的至少一側(cè)表面的爽滑表面層，所述爽滑表面層為分散有自潤滑微粒的聚乳酸層；所述聚乳酸芯層和爽滑表面層中的聚乳酸在190°C、2.16Kg下的熔融指數(shù)為大于5g/10min且小于或等于50g/10min,優(yōu)選為6g/10min-20g/10min ;所述自潤滑微粒為熔融溫度大于或等于250°C，靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)均小于或等于0.6的高分子微粒。 本發(fā)明還提供了一種聚乳酸薄膜的制備方法，其中，該方法包括將聚乳酸和自潤滑微?；旌暇鶆蚝笏腿霐D出機(jī)中熔融分散并擠出造粒，得到爽滑表面層原料；將所述爽滑表面層原料和聚乳酸送入具有多層共擠結(jié)構(gòu)的擠出流延設(shè)備中擠出流延，得到包括聚乳酸芯層和附著于所述聚乳酸芯層的至少一側(cè)表面的爽滑表面層的聚乳酸薄膜；所述爽滑表面層為分散有自潤滑微粒的聚乳酸層；所述聚乳酸芯層和爽滑表面層中的聚乳酸在190°C、2.16Kg下的熔融指數(shù)為大于5g/10min且小于或等于50g/10min，優(yōu)選為6g/10min-20g/10min ;所述自潤滑微粒為熔融溫度大于或等于250°C，靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)均小于或等于0.6的高分子微粒?！矫?，自潤滑微粒添加到爽滑表面層后，由于所述自潤滑微粒與聚乳酸基體的不相容性，微?？勺詣?dòng)鋪排、分散，并可突破或鑲嵌在所述薄膜表層上，在薄膜表面形成自潤滑點(diǎn)，從而能夠有效降低聚乳酸薄膜的摩擦系數(shù)，并降低聚乳酸薄膜之間的粘結(jié)，使之爽滑性能突出。進(jìn)一步地，采用本發(fā)明的方法制備聚乳酸薄膜，無需等待自潤滑微粒遷移至所述薄膜的表層，能夠提高薄膜的生產(chǎn)效率。此外，由于聚四氟乙烯微粒、聚酰亞胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒的爽滑性能極為優(yōu)異、熔融溫度較高、光學(xué)性能較好，因此，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)所述自潤滑微粒選自聚四氟乙烯微粒、聚酰亞胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一種或多種時(shí)，得到的聚乳酸薄膜的綜合性能非常好。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，所述聚乳酸薄膜包括聚乳酸芯層和附著于所述聚乳酸芯層的至少一側(cè)表面的爽滑表面層，所述爽滑表面層為分散有自潤滑微粒的聚乳酸層；所述聚乳酸芯層和爽滑表面層中的聚乳酸在190°c、2.16Kg下的熔融指數(shù)為大于5g/10min且小于或等于50g/10min,優(yōu)選為6g/10min-20g/10min ;所述自潤滑微粒為熔融溫度大于或等于250°C,靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)均小于或等于0.6的高分子微粒。所述聚乳酸是以有機(jī)酸乳酸為原料生產(chǎn)的聚酯材料，具有良好的生物可降解性能、機(jī)械性能及物理性能，而且可以與其它材料相容，其結(jié)構(gòu)如式(I)所示:
權(quán)利要求
1.一種聚乳酸薄膜，其特征在于，所述薄膜包括聚乳酸芯層和附著于所述聚乳酸芯層的至少一側(cè)表面的爽滑表面層，所述爽滑表面層為分散有自潤滑微粒的聚乳酸層；所述聚乳酸芯層和爽滑表面層中的聚乳酸在190°C、2. 16Kg下的熔融指數(shù)為大于5g/10min且小于或等于50g/10min,優(yōu)選為6g/10min-20g/10min ;所述自潤滑微粒為熔融溫度大于或等于250°C，靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)均小于或等于O. 6的高分子微粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚乳酸薄膜，其中，所述高分子微粒選自聚四氟乙烯微粒、聚酰亞胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的聚乳酸薄膜，其中，以所述爽滑表面層的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述自潤滑微粒的含量為O. 05-10重量％，優(yōu)選為O. 5-3重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的聚乳酸薄膜，其中，所述聚乳酸芯層的厚度為10-150微米，所述聚乳酸芯層一側(cè)的爽滑表面層的厚度為O. 5-15微米，所述自潤滑微粒的顆粒直徑為O. 5-30微米；優(yōu)選地，所述聚乳酸芯層的厚度為15-50微米，所述聚乳酸芯層一側(cè)的爽滑表面層的厚度為2-5微米，所述自潤滑微粒的顆粒直徑為2-10微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚乳酸薄膜，其中，所述自潤滑微粒的顆粒直徑為所述聚乳酸芯層一側(cè)的爽滑表面層的厚度的100% -200%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚乳酸薄膜，其中，所述聚乳酸的熔融溫度為154-200°C。
7.一種聚乳酸薄膜的制備方法，其特征在于，該方法包括將聚乳酸和自潤滑微?；旌暇鶆蚝笏腿霐D出機(jī)中熔融分散并擠出造粒，得到爽滑表面層原料；將所述爽滑表面層原料和聚乳酸送入具有多層共擠結(jié)構(gòu)的擠出流延設(shè)備中擠出流延，得到包括聚乳酸芯層和附著于所述聚乳酸芯層的至少一側(cè)表面的爽滑表面層的聚乳酸薄膜；所述爽滑表面層為分散有自潤滑微粒的聚乳酸層；所述聚乳酸芯層和爽滑表面層中的聚乳酸在190°C、2. 16Kg下的熔融指數(shù)為大于5g/10min且小于或等于50g/10min,優(yōu)選為6g/10min-20g/10min ;所述自潤滑微粒為熔融溫度大于或等于250°C，靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)均小于或等于O. 6的高分子微粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述高分子微粒選自聚四氟乙烯微粒、聚酰亞胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，所述自潤滑微粒的用量使得以所述聚乳酸爽滑表面層的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，自潤滑微粒的含量為O. 05-10重量％，優(yōu)選為O. 5-3重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，所述聚乳酸和自潤滑微粒的用量以及薄膜流延成型條件使得所述聚乳酸芯層的厚度為10-150微米，所述聚乳酸芯層一側(cè)的爽滑表面層的厚度為O. 5-15微米；優(yōu)選地，所述聚乳酸和自潤滑微粒的用量以及薄膜流延成型條件使得所述聚乳酸芯層的厚度為15-50微米，所述聚乳酸芯層一側(cè)的爽滑表面層的厚度為2-5微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述自潤滑微粒的顆粒直徑為所述聚乳酸芯層一側(cè)的爽滑表面層的厚度的100% -200%。
12.—種由權(quán)利要求7-11中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的聚乳酸薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚乳酸薄膜及其制備方法，其中，所述薄膜包括聚乳酸芯層和附著于所述聚乳酸芯層的至少一側(cè)表面的爽滑表面層，所述爽滑表面層為分散有自潤滑微粒的聚乳酸層；所述聚乳酸芯層和爽滑表面層中的聚乳酸在190℃、2.16Kg下的熔融指數(shù)為大于5g/10min且小于或等于50g/10min，優(yōu)選為6g/10min-20g/10min；所述自潤滑微粒為熔融溫度大于或等于250℃，靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)均小于或等于0.6的高分子微粒。本發(fā)明的聚乳酸薄膜具有優(yōu)異的爽滑性能、光學(xué)性能以及力學(xué)性能。
文檔編號(hào)B29L7/00GK103252965SQ201210041610
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者高達(dá)利, 徐萌, 徐凱, 張師軍, 張麗英, 呂蕓, 李 杰, 楊慶泉 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院