微多孔塑料薄膜制造技术

本发明专利技术涉及一种微多孔塑料薄膜，直径在0.2～7μm范围内的表面孔的面积占总表面积的0.5%-15%，耐水度大于800mm，透湿度大于1000g/m2·day，刚软度小于40mm。本发明专利技术的微多孔塑料薄膜具有完全的生物降解性能、不会造成白色污染、绿色环保，防水透湿性好，性质柔软，触感舒适，成型加工性优良。可以应用在卫生材料、服装、建筑等领域中，起到防水、透湿、透气的作用。

【技术实现步骤摘要】
微多孔塑料薄膜
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种微多孔薄膜。
技术介绍
所谓的防水透湿微多孔薄膜，是指聚合物同填料混合后，通过流延、或吹塑等方法制得原膜，再经单向或双向的拉伸，使填料和聚合物发生界面分离，使薄膜产生空洞化。所述的聚合物一般是聚烯烃，尤其是聚乙烯或聚丙稀，如专利文献1所揭示的透气薄膜，包含聚丙烯共聚物和填料。防水透湿微多孔薄膜多用于护理用品、生理卫生用品、纸尿裤等一次性用品上。聚烯烃类聚合物不可降解，且以石油为原料，所以此类薄膜对环境有一定的影响。随着公众的绿色环保理念加强，以生物降解和生物质材料为主的塑料薄膜越来越受到推崇。专利文献2以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）为主要树脂，以碳酸钙为第一填料、二氧化钛为第二填料，制备出一种高透湿率的微多孔薄膜，但是PBAT为石油基塑料，该微多孔薄膜的生物质度几乎为零。专利文献3揭示了一种微多孔薄膜，以生物降解聚酯和生物降解共聚酯的共混物为主要成分。作为生物降解聚酯的一种，聚乳酸是一种既能够生物降解、又来源于生物质的塑料。但是由于聚乳酸的玻璃化温度高于人体体温，所以以聚乳酸作为透湿薄膜用于接触人体的用途时，会有坚硬不适的感觉，为此需要对聚乳酸进行柔软化改性。同时，较高的玻璃化温度和独特的结晶性能，也造成通过已知技术，难以制得以聚乳酸为主要成分的兼顾防水透湿和柔软性的薄膜。现有技术文献：专利文献1：CN1204167C。专利文献2：PCT/US2006/034070。专利文献3：US2005112363A1。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供一种微多孔塑料薄膜，具有以下特征，即直径在0.2～7μm范围内的表面孔的面积占总表面积的0.5%-15%，耐水度大于800mm，透湿度大于1000g/m2·day，刚软度小于40mm。该微多孔塑料薄膜，含有如下重量份数的组分：生物降解聚合物（A）30-70重量份、及填料（B）30-70重量份。所述的生物降解聚合物拥有生物降解能力，在有氧环境中，能被微生物分解为二氧化碳和水等小分子；在无氧环境中，能被微生物分解为二氧化碳和甲烷等小分子。当生物降解聚合物（A）小于30重量份时，薄膜的成型困难，且力学性能差、耐水度较低；当生物降解聚合物（A）大于70重量份时，虽然薄膜的成型性好，耐水度高，但透湿度很难达到1000g/m2·day以上。生物降解聚合物可以分为聚氨基酸类、聚酯类、聚醚类、聚碳酸酯类、聚乙烯醇、淀粉，和纤维素类等。从改善薄膜的力学性能的观点出发，本专利技术所述的生物降解聚合物（A）优选脂肪族聚酯、脂肪族-芳香族共聚酯、或脂肪族聚碳酸酯中的一种或几种。从改善薄膜的力学性能和环境友好性的观点出发，所述的生物降解聚合物（A）进一步优选由如下重量份数的组分组成：聚乳酸树脂（A1）20-80重量份、及玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）20-80重量份。当玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）大于80重量份时，由于玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物特有的粘结性，可能不利于透湿度的提高；而玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）小于20重量份时，薄膜柔软性可能欠佳。所述的聚乳酸树脂（A1）是聚乳酸、或乳酸和羟基羧酸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。所述的羟基羧酸，可以列举出羟基乙酸、羟基丁酸、羟基戊酸、羟基己酸、或羟基庚酸等，优选羟基乙酸、羟基戊酸、或羟基己酸。另外，所述乳酸和羟基羧酸的共聚物由L乳酸或D乳酸的85-100mol％和羟基羧酸单元0-15mol％构成。上述聚乳酸树脂可以从L乳酸或D乳酸中的一种或两种和羟基羧酸之中选择所需结构的物质作为原料，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、作为羟基乙酸的环状二聚物的乙交酯和己内酯等中选择所需结构的物质，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。本专利技术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。关于聚乳酸树脂（A1）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。所述的玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）提供薄膜以适当的柔软性。从进一步改善薄膜的柔软性和加工性能的观点出发，所述的玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）优选为玻璃化温度小于40℃的脂肪族聚酯、脂肪族-芳香族共聚酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或几种。所述的玻璃化温度小于40℃的脂肪族聚酯是由脂肪族二羧酸（包括其衍生物）和脂肪族二醇（包括其衍生物）、羟基羧酸（包括其衍生物）、或内酯的一种或几种进行缩聚或开环聚合而成的。所述的玻璃化温度小于40℃的脂肪族-芳香族共聚酯是在组成上述脂肪族聚酯的单体中添加一种或几种的芳香族脂肪二羧酸（包括其衍生物）单体，进行缩聚而成的。所述的玻璃化温度小于40℃的脂肪族聚碳酸酯是包含-O-R-O-CO-结构单元的的树脂。其中，R表示碳原子数2～20的可具有取代基的亚烷基、或碳原子数6～20的可具有取代基的亚环烷基中的一种或几种。只要不损害本专利技术的效果，可以向玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）导入其它的共聚成分。作为其它的共聚成分，可以列举出三官能度以上的脂肪族多元醇、脂肪族多元羧酸、芳香族多元羧酸、或四官能度以上的羟基羧酸等。这些成分的使用比例，相对于组成A2的所有单体的总量，通常为50摩尔％以下，优选为20摩尔％以下。所述的玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物（A2）进一步优选为聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸戊酸酯、聚羟基丁酸己酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯、聚乙撑碳酸酯、聚丙撑碳酸酯、或聚碳酸亚环己酯中的一种或几种。所述的填料（B），可以使用通常用于橡塑行业的纤维状、片状、粒状、或粉末状的填充剂，包括无机或有机填充剂。无机填充剂，具体地可以列举出玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、石墨纤维、金属纤维、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、镁系晶须、硅系晶须、硅灰石、海泡石、石棉、矿渣纤维、硬硅钙石、硅磷灰石、石膏纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅/氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维或硼纤维等纤维状无机填充剂中的一种或几种，或玻璃薄片、非膨润性云母、膨润性云母、石墨、金属箔、陶瓷珠粒、滑石、粘土、云母、绢云母、沸石、膨润土、蛭石、蒙脱土、白云石、高岭土、微粉硅酸、长石粉、钛酸钾、微细中空玻璃球、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、二氧化钛、氧化硅、石膏、均密石英岩、片钠铝石或白土等片状或粒状的无机填充剂中的一种或几种。有机填充剂，具体地可以列举出淀粉、纤维素、剑麻纤维、或竹纤维等植物性纤维、羊毛纤维等动物性纤维，芳族聚酰胺纤维、或芳族聚酯纤维等有机合成纤维中的一种或几种。上述填料（B）可以进行任意形式的表面处理，以增强其同树脂之间的界面黏附性。所述的填料（B）中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微多孔塑料薄膜，其特征在于：直径在0.2～7μm范围内的表面孔的面积占总表面积的0.5%‑15%，耐水度大于800mm，透湿度大于1000g/m2·day，刚软度小于40mm。

【技术特征摘要】
1.一种微多孔塑料薄膜，其特征在于：含有如下重量份数的组分：生物降解聚合物A：30-70重量份、及填料B：30-70重量份，所述的生物降解聚合物A由如下重量份数的组分组成：聚乳酸树脂A1：20-80重量份、及玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物A2：20-80重量份，且直径在0.2～7μm范围内的表面孔的面积占总表面积的0.5％-15％，耐水度大于800mm，透湿度大于1000g/m2·day，刚软度小于40mm。2.根据权利要求1所述的微多孔塑料薄膜，其特征在于：所述的玻璃化温度小于40℃的生物降解聚合物A2选自聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸戊酸酯、聚羟基丁酸己酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯、聚乙撑碳酸酯、聚丙撑碳酸酯、或聚碳酸亚环己酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的微多孔塑料薄膜，其特征在于：还含有重量份数5-30重量份的增塑剂C；所述的增塑剂C是选自数均分子量小于1000的酯类化...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂宗彦，阮晓白，王春，长田俊一，
申请(专利权)人：东丽先端材料研究开发中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31