CN109575538A - 一种微多孔取向聚乳酸薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微多孔聚乳酸取向薄膜,为多层结构,至少具有一层微多孔层和一层无孔层,且所述微多孔层具有孔径为10‑1000nm的微多孔。本发明的优点在于可以提供兼有微多孔层和无孔层的微多孔聚乳酸薄膜,而且,微观和宏观的均匀性好,热收缩率低。本发明的加工方法简单、高速,无须使用有毒有害溶剂,绿色环保。本发明制备的微多孔聚乳酸取向薄膜可以应用在卫生护理、医疗、建筑、水处理、化学分析、农业、电子产品、包装、装饰等多种领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,涉及一种微多孔取向聚乳酸薄膜。
背景技术
聚乳酸,又称聚丙交酯,是由乳酸或其环状二聚体聚合而成的热塑性树脂。其既是一种生物降解塑料,又是一种生物质塑料,即其可以在一定条件下被微生物分解为水、二氧化碳或甲烷等小分子,在制品的使用寿命结束后,不会残留“白色污染”,又可以以淀粉等植物来源的物质作为原料,完全不使用石油来源的物质,所以具有绿色、环境友好的显著特点。
同时,聚乳酸还具有较好的透明性、透湿性、阻氧性、力学强度、加工性能,所以聚乳酸具有较为广泛的用途和应用前景。
微多孔薄膜是指具有孔径为纳米级~微米级的多孔结构的塑料薄膜,可以应用于水处理、空气净化、包装、个人卫生、医疗护理、电子电器、汽车、建筑、装饰等诸多领域。
有的时候,需要微多孔结构仅分布在薄膜的单个或两个表面,即薄膜内,存在微多孔层和无孔层。比如,这样可以得到拉伸强度更高的制品,而又可以利用表面的微多孔结构得到特定的功能。这里所说的功能可以是提高薄膜的雾度、提高薄膜的粘结性能等。
申请号为PCT/CN2014/088612的专利公开了一种微多孔聚乳酸薄膜,当处于薄膜中聚乳酸组分的玻璃化温度以下时,具有纳米~微米级别且孔径均匀的多孔结构。但是,未指出如何得到同时存在微多孔层和无孔层的微多孔聚乳酸薄膜。
现有技术中可以制得存在微多孔层和无孔层的微多孔聚乳酸薄膜的显而易见的方法是,将一层或一层以上的一种微多孔聚乳酸薄膜同无孔的聚乳酸薄膜通过胶粘剂复合。但是,显然胶粘剂会影响薄膜的性能,比如,光学性能、力学性能、重量、厚度、VOC含量,而且使用胶粘剂也增加成本。
发明内容
本发明提供的微多孔取向聚乳酸薄膜,为多层结构,至少具有一层微多孔层和一层无孔层,且所述微多孔层具有直径为10-1000nm的微多孔。
所谓的取向薄膜,是本专业技术人员公知的术语,是指经流延、吹塑、浇注、模压等方法制备的原膜(未取向薄膜)经单向或双向拉伸,使聚合物分子链段、分子链和/或结晶发生取向,而制备得到的。取向的形成一般赋予薄膜于有益的性能和性质,诸如薄膜强度、韧性、透明性的提高。检测薄膜是否取向的方法是公知技术,常规的有X射线衍射法、双折射法、拉曼光谱法、红外法、超声法等。
进一步的优选所述的直径在10-1000nm范围的微多孔面积之和占所述微多孔取向聚乳酸薄膜总面积的20%以上。
所述的微多孔面积是指,薄膜水平放置时,孔在水平面上的投影面积。所述的薄膜总表面积是指,薄膜水平放置时,薄膜在水平面上的投影面积。
增加直径在10-1000nm范围内的微多孔的孔面积之和,有利于提高透湿度。本发明中,优选,该类孔面积之和占所述微多孔聚乳酸取向薄膜总表面积的20%以上。考虑到进一步增大透湿度,本发明中,上述具有直径在10-1000nm范围内的微多孔的面积之和进一步优选为占所述薄膜总表面积的35%以上,更进一步优选45%以上。前述微多孔的面积之和占所述薄膜总表面积的上限没有特别限定,其例如可以在95%以下。
孔径均匀有利于提高薄膜的光学性能、机械性能的均匀性。本发明中,上述具有直径在10-1000nm范围内的微多孔的孔径均匀,孔径分布优选小于2.0,更优选小于1.5,进一步优选小于1.3。孔径分布的下限没有特别限定,其例如可以在1.05以上。
可以采用显微观察、图像处理的方法对薄膜微观、局部区域的孔径均匀性进行测量。
进一步的,所述的微多孔层中,所述的直径为10-1000nm的微多孔的平均圆形度小于2.0。
相对于未取向的聚乳酸薄膜,取向的聚乳酸薄膜具有更好的强度和储存稳定性。微多孔的平均圆形度小于2.0的薄膜,微多孔趋向于圆形,具有这类孔结构的薄膜,其力学性能等具有各向同性。优选平均圆形度小于1.5,进一步优选平均圆形度小于1.2。
进一步的,当含有两层所述的微多孔层时,即微多孔取向聚乳酸薄膜的两个表面都是微多孔层时,两层中的所述的直径为10-1000nm的微多孔的平均圆形度差小于1.0。两表面的微多孔平均圆形度差越小,则两表面的性能越接近。优选平均圆形度差小于0.5,进一步优选平均圆形度差小于0.3。
本发明所述的微多孔聚乳酸取向薄膜,对于其组成没有特别的限定,但至少是含有聚乳酸树脂A的。进一步,所述的至少一层微多孔层中,聚乳酸树脂A的含量为50%重量份数以上。
从结构上看,所述的聚乳酸树脂可以是任何聚乳酸树脂,进一步地,可以是聚乳酸(聚丙交酯)、或乳酸同其他化学结构的共聚物中的一种或几种。
优选的聚乳酸的分子结构是,由L乳酸或D乳酸的80-100mol%和各自的对映体0-20mol%构成的分子结构。上述聚乳酸树脂可以从L乳酸或D乳酸中的一种或两种作为原料,并通过脱水缩聚而得到。优选的是,可以从作为乳酸的环状二聚物的丙交酯,通过开环聚合而得到。丙交酯中有L乳酸的环状二聚物即L丙交酯、D乳酸的环状二聚物即D丙交酯、D乳酸与L乳酸进行环状二聚化而得到的内消旋丙交酯、以及D丙交酯和L丙交酯的外消旋混合物即DL丙交酯。本发明中可以使用任何一种丙交酯。不过,主原料优选D丙交酯或L丙交酯。
所述的乳酸同其他化学结构的共聚物,是指乳酸同任意化学结构单元形成的无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物中的一种或几种。其中,乳酸单元的链段长度没有特别的限定,但从提高微多孔薄膜的力学性能的角度上考虑,优选乳酸链段长度为1-20万重均分子量。所述的乳酸同其他化学结构的共聚物,从提高生物降解性和环境友好性的角度上考虑,优选乳酸同羟基羧酸类、二元或多元醇类、或二元或多元羧酸类的共聚物。
从结晶性能上看,所述的聚乳酸树脂A可以是结晶性聚乳酸树脂,也可以是非晶性聚乳酸树脂,或可以是结晶性聚乳酸树脂和非结晶性聚乳酸树脂的混合物。从提高成型性能考虑,优选非晶性聚乳酸树脂、或结晶性聚乳酸树脂和非结晶性聚乳酸树脂的混合物。对于结晶性聚乳酸树脂和非结晶性聚乳酸树脂的混合物,从提高成型性能考虑,优选非结晶性聚乳酸树脂占混合物总重量的30%以上,进一步优选50%以上。
有多种方法可以判定薄膜中结晶性聚乳酸树脂和非结晶性聚乳酸树脂的比例。方法之一是,通过差示扫描量热分析(DSC)。对薄膜样品进行组分分离,分离出聚乳酸组分后,进行DSC测试,通过计算熔融焓的大小可以判定结晶性聚乳酸树脂和非结晶性聚乳酸树脂的比例。
关于聚乳酸树脂A的分子量,没有特别的限定,但从提高成型加工性和力学性能的角度上考虑,优选重均分子量5万-50万,进一步优选8万-30万。
进一步的,本发明所述的微多孔取向聚乳酸薄膜还可以含有亲水性有机化合物B。其同聚乳酸树脂A的配比可以是:聚乳酸树脂A:40-99.9重量份,亲水性有机化合物B:0.1-60重量份;所述的亲水性有机化合物B是选自于可溶于水或可在水中溶胀的有机化合物中的一种或几种。
上文中所述的可溶于水的有机化合物是指:在4-100℃的某一温度时,该有机化合物在100g水中的可以溶解1g以上。
可在水中溶胀的有机化合物是指:在4-100℃的某一温度时,1g该有机化合物在100g水中发生10%以上的体积膨胀。
所述的亲水性有机化合物B可以是小分子有机化合物,也可以是大分子有机化合物和/或聚合物。
具体而言,所述的亲水性有机化合物B可以选自于乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、或丙二醇等醇类小分子化合物、丁二酸、或乳酸等羧酸类小分子化合物、丙交酯、己内酯、乳酸酯、柠檬酸酯、甘油酯、或异山梨醇酯等酯类小分子化合物、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物等聚醚类聚合物、或聚醚-聚烯烃共聚物、聚醚-聚酯共聚物、聚醚型聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚马来酸、二烯丙基季铵盐聚合物、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、羧甲基菊粉、淀粉或其衍生物、纤维素醚、甲壳质、黄原胶、或植物胶中的一种或几种。
从原料的易得性考虑,所述的亲水性有机化合物B优选为乙二醇、甘油、丁二酸、乳酸、丙交酯、乳酸酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、异山梨醇酯、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、聚乙二醇-聚乳酸共聚物、聚丙二醇-聚乳酸共聚物、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乳酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、聚马来酸、或聚天冬氨酸中的一种或几种。
从提高所述的直径在10-1000nm范围内的微多孔的量和均匀性出发,进一步优选同聚乳酸树脂A具有较好相容性的亲水性有机化合物B。具体而言,可以是乙二醇、甘油、丁二酸、乳酸、丙交酯、乳酸酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、异山梨醇酯、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、聚乙二醇-聚乳酸共聚物、聚丙二醇-聚乳酸共聚物、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乳酸共聚物、或聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物中的一种或几种。
本发明对于所述的亲水性有机化合物B的分子量,没有特别的要求,但从薄膜的力学性能出发,优选数均分子量小于10万,进一步优选数均分子量小于5万。数均分子量的下限没有特别限定,例如可以为55以上。
进一步的优选所述的微多孔层和无孔层之间无胶粘剂层。即不存在介于微多孔层和无孔层之间,用于粘结微多孔层和无孔层的第3层,且其物理结构和/或化学结构、分子量于微多孔层和无孔层都不同。
从材质组成上来说,微多孔层和无孔层可以是相同的,也可以是不同的的。诸如,无孔层可以是聚乳酸基聚合物,或其同其它物质的共混物组成的层,也可以是非聚乳酸基聚合物组成的层。
无孔层可以是一层,也可以是多层的。两层或两层以上的无孔层,可以具有相同的组成,也可以具有不同的组成。
进一步,本发明提供的一种微多孔聚乳酸取向薄膜,在90℃加热5min时的MD和TD方向热收缩率为0-25%,进一步优选热收缩率为0-10%。
本发明中,所谓热收缩率是指薄膜被加热时变小的线尺寸与其原线尺寸的比值。
对于宏观、即大面积区域的孔径均匀性,可以使用薄膜的雾度偏差进行评价。本发明中,所述的薄膜的雾度偏差指将薄膜裁剪出长100cm×宽100cm的样品,当薄膜的长或宽小于100cm时,以其原长或原宽作为样品的长或宽。进一步使用能分切出数目最多的尺寸为5cm×5cm的部位的方式分切一系列的尺寸为5cm×5cm的部位,测量每个部位的雾度。将所有部位的雾度取算术平均值,作为薄膜的雾度。以将所有部位的雾度的标准偏差作为薄膜的雾度偏差。
雾度偏差越小,则可以认为薄膜在宏观、即大面积区域下的均匀性更好。所述的薄膜的雾度偏差为不大于3%。进一步的,优选所述的薄膜的雾度偏差为不大于1%。
本发明所述的微多孔聚乳酸取向薄膜,对其雾度没有特别的限定,比如大于1%。
本发明的优点在于可以制得一种不使用胶粘剂的,至少具有一层微多孔层和一层无孔层的微多孔聚乳酸取向薄膜。本发明的加工方法简单、高速,无须使用有毒有害溶剂,绿色环保。本发明制备的微多孔聚乳酸取向薄膜可以应用在卫生护理、医疗、建筑、水处理、化学分析、农业、电子产品、包装、装饰等多种领域。
附图说明
图1为实施例6的积层结构的示意图(剖面图)。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明做更详细的描述,但所述实施例不构成对本发明的限制。
实施例与对比例中使用的测试方法如下,对于所有测试,如果没有明确说明测试温度,则在25℃下测试。
厚度:使用三洋仪器公司7050型厚度计测定,取9个数据的平均值。
重均分子量和数均分子量:使用凝胶渗透色谱测定,以四氢呋喃为流动相,测定3次,取平均值。
接触角:使用JC2000D3型接触角测试仪测定液体在材料表面的接触角。
雾度和雾度偏差:将薄膜裁剪出长100cm×宽100cm的样品,当薄膜的长或宽小于100cm时,以其原长或原宽作为样品的长或宽。进一步使用能分切出数目最多的尺寸为5cm×5cm的部位的方式分切一系列的尺寸为5cm×5cm的部位,测量每个部位的雾度(使用日本インテック株式会社雾度计HZ-1,放入样品测试雾度。使用D65光源,测定3次,取平均值)。将所有部位的雾度计算算术平均值,作为薄膜的雾度。以标准偏差作为薄膜的雾度偏差。
热收缩率:将样品分别沿着MD和TD方向,裁切成宽幅10mm,长度150mm的试样。使用记号笔在长度方向上自端部向内25mm处取一点做点状标记,标记为红色。左右各一处。红点用于万能投影机读取长度。
先使用万能投影机测量两个红点之间的精确长度,精确到小数点后3位,单位mm。然后,在样品一端夹上3g的夹子,将样品竖直的放入90℃的烘箱5分钟。之后,再次使用万能投影机测量两个红点之间的精确长度。并按式(1)计算热收缩率Hm或Ht:
Hm或Ht=(加热前两个红点之间的精确长度-加热后两个红点之间的精确长度)/加热前两个红点之间的精确长度×100% (1)
测试3个平行样,计算平均值。
<形貌观察>
表面形貌观察在25℃下进行。如无特别说明,观察薄膜具有微多孔结构的一面或两面。
孔径d:用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜表面进行观察,随机拍摄不同位置放大倍率10000倍的照片5张,用笔勾出孔洞轮廓后,用图像处理软件ImageJ 1.46r计算各微多孔的面积S,再按式(2)计算各孔的孔径d(一种等价的直径,即与孔面积相等的圆的直径):
平均孔径dn:按式(3)计算直径在10-1000nm范围内的孔的孔径平均值,
其中,∑d为孔径在10-1000nm范围内的孔的孔径d的加和,n为参与计算的10-1000nm范围内的孔的个数。
孔径分布SD:先按式(4-1)计算体积平均孔径dv,再按式(4-2)计算孔径分布SD,
其中,∑d4为孔径在10-1000nm范围内的孔的孔径d的4次方的加和;∑d3为孔径在10-1000nm范围内的孔的孔径d的3次方的加和。
面积比S%:直径在10-1000nm范围内的微多孔的面积占总表面积的百分比。按式(5)计算:
其中,∑Sm为上述SEM观测面积之和。
平均圆形度en:圆形度e按式(6)计算:
其中,C为孔的周长,S为孔的面积。
e为1时,图形即为圆形;e越大,图形与圆形的差距越大。
en为直径在10-1000nm范围内的孔的圆形度e的平均值。
<断面形貌观察>
断面制备:使用日立IM4000型离子研磨仪研磨出平整的MD-ZD断面,用SEM对该断面进行观察。离子研磨的条件为:研磨温度:-100℃;加速电压:4kV;击穿电压:1.5kV;研磨时间:150min。
层厚度:用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜断面进行观察,测量微多孔层和无孔层的厚度。
实施例与对比例中使用的原膜以及各辅助材料如下:
原膜:
F1:聚乳酸薄膜,厚度220微米。通过以下方法制备:将非晶性聚乳酸树脂(美国Natureworks公司产4060D,重均分子量23万)80重量份、聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物(按照CN200810018621.7的实施例1进行制造,数均分子量2万)20重量份用密炼机(东洋精机制作所产Labo Plastomill4C150-01)于180℃、100rpm共混6min后,于180℃模压成型。
F2:聚乳酸薄膜,厚度220微米。通过以下方法制备:将结晶性聚乳酸树脂(美国Natureworks公司产4032D,重均分子量23万)40重量份、非晶性聚乳酸树脂(美国Natureworks公司产4060D,重均分子量23万)40重量份、聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物(按照CN200810018621.7的实施例1进行制造,数均分子量2万)20重量份用密炼机(东洋精机制作所产Labo Plastomill 4C150-01)于180℃、100rpm共混6min后,于180℃模压成型。
F3:聚乳酸薄膜,厚度110微米。按PCT/CN2014/088612实施例10的配方和方法制备,即将原料按一定的配比用双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度175-200℃。接着,通过单螺杆挤出机流延,流延温度180-200℃,制成原膜。原膜的组成为结晶性聚乳酸树脂(美国Natureworks公司产4032D,重均分子量23万)20重量份、非晶性聚乳酸树脂(美国Natureworks公司产4060D,重均分子量23万)60重量份、聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物(按照CN200810018621.7的实施例1进行制造,数均分子量2万)20重量份。
F4:聚乳酸薄膜,厚度440微米。制备方法与F1的制备方法相同。
保护层:
P1:顺-1,4-聚异戊二烯橡胶薄膜,厚度为220微米。
P2:同F1。
液体层:
W1:水。对F1和F2的接触角为60±2°。涂覆量0.25g/cm2。
W2:添加了3wt%十二烷基苯磺酸钠的水。对F1和F2的接触角为16±2°。涂覆量0.25g/cm2。
防渗漏层:
R:丁基橡胶胶带
实施例1~4
按表1所示,将原膜与各辅助材料积层。积层方法为:在原膜的一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层)围出4cm×4cm空间,在此空间内设置液体层。然后在液体层和防渗漏层上方设置保护层。
然后,使用一台Bruckner公司产KARO-IV双向拉伸机进行拉伸制备微多孔取向聚乳酸薄膜。拉伸时,积层薄膜的保护层一面朝下。
预热温度、预热时间、拉伸温度、拉伸方法(单向、逐次双向、同时双向)、拉伸倍率(MD×TD)、拉伸速率、热处理温度和时间见表1。
所得的微多孔取向聚乳酸薄膜的单个表面具有微多孔层结构,表1列出了薄膜的构造和各项性能。
实施例5
按表1所示,将原膜与各辅助材料积层。积层方法为:在原膜的一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层)围出4cm×4cm空间,在此空间内设置液体层。然后在液体层和防渗漏层上方设置保护层。
然后,使用一台Bruckner公司产KARO-IV双向拉伸机进行拉伸制备微多孔取向聚乳酸薄膜。拉伸时,积层薄膜的保护层一面朝上。
预热温度、预热时间、拉伸温度、拉伸方法(单向、逐次双向、同时双向)、拉伸倍率(MD×TD)、拉伸速率、热处理温度和时间见表1。
所得的微多孔取向聚乳酸薄膜的单个表面具有微多孔层结构,表1列出了薄膜的构造和各项性能。
表1
实施例6~11
按表2所示,将原膜与各辅助材料积层。积层方法为:在原膜的一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层)围出4cm×4cm空间,在此空间内设置液体层。然后在液体层和防渗漏层上方设置保护层1,再在原膜的另一侧设置保护层2。
然后,使用一台Bruckner公司产KARO-IV双向拉伸机进行拉伸制备微多孔取向聚乳酸薄膜。拉伸时,积层薄膜的保护层1一面朝上。
预热温度、预热时间、拉伸温度、拉伸方法(单向、逐次双向、同时双向)、拉伸倍率(MD×TD)、拉伸速率、热处理温度和时间见表2。
所得的微多孔取向聚乳酸薄膜的单个表面具有微多孔层结构,表2列出了薄膜的构造和各项性能。
表2
实施例12~17
按表3所示,将原膜与各辅助材料积层。积层方法为:在原膜的一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层)围出4cm×4cm空间,在此空间内设置液体层。然后在液体层和防渗漏层上方设置保护层1,再在原膜的另一侧设置保护层2。
然后,使用一台Bruckner公司产KARO-IV双向拉伸机进行拉伸制备微多孔取向聚乳酸薄膜。拉伸时,积层薄膜的保护层1一面朝上。
预热温度、预热时间、拉伸温度、拉伸方法(单向、逐次双向、同时双向)、拉伸倍率(MD×TD)、拉伸速率、热处理温度和时间见表3。
所得的微多孔取向聚乳酸薄膜的单个表面具有微多孔层结构,表3列出了薄膜的构造和各项性能。
表3
备注:逐次双向为先MD、再TD拉伸;单向拉伸指MD方向拉伸。
实施例18~21
按表4所示,将原膜与各辅助材料积层。积层方法为:在原膜的一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层)围出4cm×4cm空间,在此空间内设置液体层。然后在液体层和防渗漏层上方设置保护层1,再在原膜的另一侧设置保护层2。
然后,使用一台Bruckner公司产KARO-IV双向拉伸机进行拉伸制备微多孔取向聚乳酸薄膜。拉伸时,积层薄膜的保护层1一面朝上。
预热温度、预热时间、拉伸温度、拉伸方法(单向、逐次双向、同时双向)、拉伸倍率(MD×TD)、拉伸速率、热处理温度和时间见表4。
所得的微多孔取向聚乳酸薄膜的单个表面具有微多孔层结构,表4列出了薄膜的构造和各项性能。
表4
备注:单向拉伸指MD方向拉伸。
实施例22~23
按表5所示,将原膜与各辅助材料积层。积层方法为:在原膜的一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层1)围出4cm×4cm空间,在此空间内设置液体层1。然后在液体层1和防渗漏层1上方设置保护层1,再在原膜的另一侧用丁基橡胶胶带(防渗漏层2)围出4cm×4cm空间,防渗漏层2的位置同防渗漏层1重合,在此空间内设置液体层2。然后在液体层2和防渗漏层2外侧设置保护层2。
然后,使用一台Bruckner公司产KARO-IV双向拉伸机进行拉伸制备微多孔取向聚乳酸薄膜。拉伸时,积层薄膜的保护层1一面朝上。
预热温度、预热时间、拉伸温度、拉伸方法(单向、逐次双向、同时双向)、拉伸倍率(MD×TD)、拉伸速率、热处理温度和时间见表5。
所得的微多孔取向聚乳酸薄膜的两个表面都具有微多孔层结构,表5列出了薄膜的构造和各项性能。
表5
备注:所述的微多孔平均孔径、孔径分布、面积比通过统计两个表面的微多孔的数据得到。
以上各实施例中,保护层在拉伸过程中,均保持完整,未被破坏。
对比例1
按PCT/CN2014/088612实施例10的配方和方法制备微多孔薄膜。即将原膜F3在80℃的水中,同时双向拉伸3×3倍,拉伸速率25%/s。
得到的微多孔薄膜不存在无孔层。薄膜表面的微多孔平均孔径390nm,孔径分布1.1,面积比35%。薄膜内部的微多孔平均孔径370nm,孔径分布1.2,面积比35%,雾度21%,雾度偏差5%,MD热收缩率Hm31%,TD热收缩率Ht34%。
对比例2
将原膜F1按PCT/CN2014/088612实施例10的方法制备微多孔薄膜。即将原膜F1在80℃的水中,同时双向拉伸3×3倍,拉伸速率25%/s。
得到的微多孔薄膜不存在无孔层。薄膜表面的微多孔平均孔径330nm,孔径分布1.1,面积比45%。薄膜内部的微多孔平均孔径310nm,孔径分布1.1,面积比45%,雾度31%,雾度偏差6%,MD热收缩率Hm28%,TD热收缩率Ht31%。
由各实施例和对比例可见,本发明的微多孔聚乳酸取向薄膜,至少具有一层微多孔层和一层无孔层的微多孔聚乳酸薄膜。而且,不但具有微观范围内的孔径均匀性,还具有在宏观范围内的光学性能均匀性,较低的热收缩率,使产品的使用性能得到大幅提升。
Claims (10)
1.一种微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的聚乳酸薄膜为多层结构,至少具有一层微多孔层和一层无孔层,且所述微多孔层具有直径为10-1000nm的微多孔。
2.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的直径在10-1000nm范围的微多孔面积之和占所述微多孔取向聚乳酸薄膜总面积的20%以上,且孔径分布小于2.0。
3.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的微多孔层中,所述的直径为10-1000nm的微多孔的平均圆形度小于2.0。
4.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:当含有两层所述的微多孔层时,两层中的所述的直径为10-1000nm的微多孔的平均圆形度差小于1.0。
5.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的微多孔层中,聚乳酸树脂的含量为50%重量份数以上。
6.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的微多孔层和无孔层之间无胶粘剂层。
7.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的微多孔取向聚乳酸薄膜在90℃加热5min时,MD和TD方向热收缩率为0-25%。
8.根据权利要求1所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述的微多孔取向聚乳酸薄膜的雾度偏差为不大于3%。
9.根据权利要求5所述的微多孔取向聚乳酸薄膜,其特征在于:所述聚乳酸树脂的重均分子量为5-50万。
10.根据权利要求1~9所述的微多孔取向聚乳酸薄膜在卫生护理、医疗、建筑、水处理、农业、电子产品、包装、装饰等领域中的应用。
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