[发明专利]一种聚乳酸薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乳酸薄膜具有可生物降解、环保无公害、可避免二次污染的特点，并且该薄膜产品的挺度高、光泽度好、雾度较低、力学性能和阻水透气性能均较为优异，可经过印刷、制袋后用于食品、文具杂货及纺织品等的包装，也可与其它薄膜复合后使用。采用挤出流延方法成型聚乳酸薄膜的生产效率高、加工设备简单、单位面积成本低，因此，其在通用包装薄膜领域占有一定的地位。但是流延聚乳酸薄膜本身摩擦系数较大，容易摩擦而产生静电；且薄膜之间容易粘连，从而增大包装过程中的阻力，容易引起包装材料受拉变形，影响包装质量和包装效率。

目前，普遍采用向聚乳酸薄膜中添加爽滑剂的方法来降低薄膜的摩擦系数以改善其易粘连的缺陷，提高其爽滑性。常用的爽滑剂通常分为无机和有机两类。无机爽滑剂如碳酸钙、云母、二氧化硅等。为了降低薄膜之间的粘结性、提高表层的爽滑性能，通常需要提高无机爽滑剂的加入量。但是，无机爽滑剂通常是不透明的，爽滑剂用量的增大会导致聚乳酸薄膜的光学性能变差，不适宜于对透明度和光泽度有要求的薄膜的生产加工。有机类爽滑剂一般为胺类或者硅酮类有机物。其中，硅酮为液体状，添加使用不方便。胺类爽滑剂为迁移型添加剂，向薄膜中添加胺类爽滑剂的方法主要为将胺类爽滑剂与聚乳酸树脂混合均匀后流延成膜，但是所得聚乳酸树脂薄膜必须放置7-10天后，待爽滑剂迁移到聚乳酸树脂薄膜的表面后才能达到较好的爽滑性能，因此，生产效率较低；更为重要的是，未迁移的爽滑剂会残留在聚乳酸薄膜中而导致薄膜的光学性能和力学性能显著降低，从而严重影响了其在实际中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的方法制备聚乳酸薄膜时，需要放置一段时间才能达到其爽滑效果、生产效率较低，并且得到的聚乳酸薄膜不能兼具良好的爽滑性能、光学性能和力学性能的缺陷，而提供一种不需要放置即可达到其爽滑效果且产率较高的聚乳酸薄膜的制备方法，并且得到的聚乳酸薄膜兼具优异的爽滑性能、光学性能和力学性能。

本发明提供了一种聚乳酸薄膜，其中，所述薄膜包括聚乳酸芯层和附着于所述聚乳酸芯层的至少一侧表面的爽滑表面层，所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚乳酸层；所述聚乳酸芯层和爽滑表面层中的聚乳酸在190℃、2.16Kg下的熔融指数为大于5g/10min且小于或等于50g/10min，优选为6g/10min-20g/10min；所述自润滑微粒为熔融温度大于或等于250℃，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。

本发明还提供了一种聚乳酸薄膜的制备方法，其中，该方法包括将聚乳酸和自润滑微粒混合均匀后送入挤出机中熔融分散并挤出造粒，得到爽滑表面层原料；将所述爽滑表面层原料和聚乳酸送入具有多层共挤结构的挤出流延设备中挤出流延，得到包括聚乳酸芯层和附着于所述聚乳酸芯层的至少一侧表面的爽滑表面层的聚乳酸薄膜；所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚乳酸层；所述聚乳酸芯层和爽滑表面层中的聚乳酸在190℃、2.16Kg下的熔融指数为大于5g/10min且小于或等于50g/10min，优选为6g/10min-20g/10min；所述自润滑微粒为熔融温度大于或等于250℃，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。

一方面，自润滑微粒添加到爽滑表面层后，由于所述自润滑微粒与聚乳酸基体的不相容性，微粒可自动铺排、分散，并可突破或镶嵌在所述薄膜表层上，在薄膜表面形成自润滑点，从而能够有效降低聚乳酸薄膜的摩擦系数，并降低聚乳酸薄膜之间的粘结，使之爽滑性能突出。进一步地，采用本发明的方法制备聚乳酸薄膜，无需等待自润滑微粒迁移至所述薄膜的表层，能够提高薄膜的生产效率。此外，由于聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒的爽滑性能极为优异、熔融温度较高、光学性能较好，因此，根据本发明的一种优选实施方式，当所述自润滑微粒选自聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一种或多种时，得到的聚乳酸薄膜的综合性能非常好。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。