用于制備微多孔薄膜的樹脂組合物及微多孔薄膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種用于制備微多孔薄膜的樹脂組合物，以及 由此樹脂組合物制備的微多孔薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 所謂的防水透濕微多孔薄膜，是指聚合物同填料混合后，通過流延、或吹塑等方法 制得原膜，再經(jīng)單向或雙向的拉伸，使填料和聚合物或聚合物與聚合物之間發(fā)生界面分離， 使薄膜產(chǎn)生空洞化。防水透濕微多孔薄膜多用于護(hù)理用品、生理衛(wèi)生用品、紙尿褲等一次性 用品上。所述的聚合物一般是聚烯烴，尤其是聚乙烯或聚丙烯。聚烯烴類聚合物不可降解， 且以石油為原料，所以此類薄膜對環(huán)境有一定的影響。如專利文獻(xiàn)CN1204167C所揭示的透 氣薄膜，包含聚丙烯共聚物和填料。
[0003] 隨著公眾的綠色環(huán)保理念加強，以生物降解和生物質(zhì)材料為主的塑料薄膜越來越 受到推崇。聚乳酸是一種生物降解聚酯，含該聚合物的微多孔薄膜已被提到，可以在衛(wèi)生護(hù) 理、醫(yī)療等領(lǐng)域中得到應(yīng)用。但是由于其性能和傳統(tǒng)聚烯烴材料的差距，其透濕度一般比較 低。
[0004] CN 201310185870. 6采用粒子填充-拉伸的方法，提供一種含聚乳酸等生物降解 聚合物的微多孔薄膜，直徑在〇. 2?7 μ m范圍內(nèi)的表面孔的面積占總表面積的0. 5%-15%， 耐水度大于800mm，透濕度大于IOOOg/(m2 · day)，剛軟度小于40mm?？勺鳛橥笣穹浪∧?用于衛(wèi)生護(hù)理領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 聚乳酸由于其加工性能上的缺陷，通常需要與其他樹脂進(jìn)行復(fù)配使用，由于相分 離的存在，處于分散相的其他樹脂不能得到充分拉伸，這部分樹脂會對水蒸氣有一定的阻 隔作用，導(dǎo)致其制成的薄膜透濕度較低。
[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供一種用于制備微多孔薄膜的樹脂組合 物，其含有聚乳酸樹脂、一種或幾種同聚乳酸不相容的樹脂、以及填料，而且通過將填料選 擇性的分散在所述的同聚乳酸不相容的樹脂相中，或分散在聚乳酸同不相容樹脂的界面 上，使由該組合物制備的微多孔薄膜具有很高的透濕性，透濕達(dá)到1500g/ (m2 · d)以上。
[0007] 具體而言，本發(fā)明提供一種用于制備微多孔薄膜的樹脂組合物，含有如下重量份 數(shù)的組分：聚乳酸樹脂A :20-80重量份；同聚乳酸不相容的樹脂組分B :5-50重量份；填 料C :5-50重量份；其中，完全在B相中或部分在B相中的填料C占填料C的百分比C%> (0. 9XB%+10%)，其中B%是B在樹脂組合物中所占的體積百分?jǐn)?shù)。
[0008] 本發(fā)明中用于制備微多孔薄膜的樹脂組合物，優(yōu)選為含有如下重量份數(shù)的組分： 聚乳酸樹脂A :40-75重量份；同聚乳酸不相容的樹脂組分B :10-40重量份；填料C :10-45 重量份。過多的填料容易造成薄膜強度下降，過少的填料會導(dǎo)致薄膜空孔率低，影響透濕 度。
[0009] 所述的聚乳酸樹脂(A)是聚乳酸、或乳酸和羥基羧酸的共聚物中的一種或幾種。優(yōu) 選的聚乳酸的分子結(jié)構(gòu)是，由L乳酸或D乳酸的80-100mol%和各自的對映體0-20mol%構(gòu) 成的分子結(jié)構(gòu)。所述的羥基羧酸，可以列舉出羥基乙酸、羥基丁酸、羥基戊酸、羥基己酸、或 羥基庚酸等，優(yōu)選羥基乙酸、羥基戊酸、或羥基己酸。另外，所述乳酸和羥基羧酸的共聚物由 L乳酸或D乳酸的85-100m〇l %和羥基羧酸單元0-15mol %構(gòu)成。上述聚乳酸樹脂可以從L 乳酸或D乳酸中的一種或兩種和羥基羧酸之中選擇所需結(jié)構(gòu)的物質(zhì)作為原料，并通過脫水 縮聚而得到。優(yōu)選的是，可以從作為乳酸的環(huán)狀二聚物的丙交酯、作為羥基乙酸的環(huán)狀二聚 物的乙交酯和己內(nèi)酯等中選擇所需結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，通過開環(huán)聚合而得到。丙交酯中有L乳酸 的環(huán)狀二聚物即L丙交酯、D乳酸的環(huán)狀二聚物即D丙交酯、D乳酸與L乳酸進(jìn)行環(huán)狀二聚 化而得到的內(nèi)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。本發(fā)明 中可以使用任何一種丙交酯。不過，主原料優(yōu)選D丙交酯或L丙交酯。
[0010] 關(guān)于聚乳酸樹脂(A)的分子量，沒有特別的限定，但從提高成型加工性和力學(xué)性能 的角度上考慮，優(yōu)選重均分子量5萬?50萬，進(jìn)一步優(yōu)選8萬-30萬。
[0011] 所述的聚乳酸樹脂A是結(jié)晶性聚乳酸、非晶性聚乳酸、或結(jié)晶性聚乳酸和非結(jié)晶 性聚乳酸的組合物。優(yōu)選為非晶性聚乳酸、或非晶性聚乳酸和結(jié)晶性聚乳酸的組合物。更 優(yōu)選為非晶性聚乳酸和結(jié)晶性聚乳酸的組合物，其中非晶性聚乳酸重量含量進(jìn)一步優(yōu)選高 于 50%。
[0012] 所述的聚乳酸樹脂A中優(yōu)選為還含有增塑劑D。
[0013] 由于聚乳酸剛性大，具有加工難的特點，在其加工過程中加入增塑劑，可以提高其 柔軟度并改善其加工性能。
[0014] 所述的增塑劑D優(yōu)選為聚乙二醇、聚丙二醇、乳酸低聚物、丙交酯低聚物、環(huán)氧乙 烷/環(huán)氧丙烷共聚物、檸檬酸酯三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三 丁酯、異山梨醇酯、聚己內(nèi)酯與聚乳酸的共聚物、聚丁二酸丁二酯與聚乳酸的共聚物、聚烷 基二醇和乳酸的共聚物、或蓖麻油和乳酸的共聚物中的一種或者幾種。
[0015] 所述的同聚乳酸不相容的樹脂組分B，是具有熱塑性的聚合物樹脂，提供薄膜以適 當(dāng)?shù)娜彳浶浴?br>[0016] 從進(jìn)一步改善薄膜的柔軟性和加工性能的觀點出發(fā)，所述的同聚乳酸不相容的樹 脂組分B優(yōu)選為玻璃化溫度小于40°C的聚烯烴類、聚氨酯類、醋酸乙烯酯類、聚酰胺類、聚 甲醛類、聚腈類、脂肪族聚酯類、芳香族聚酯類、脂肪族-芳香族共聚酯類、脂肪族聚碳酸酯 類、或芳香族聚碳酸酯類中的一種或幾種。
[0017] 所述的聚烯烴類是：聚乙烯、聚丙烯、或聚丁烯中的一種或幾種。
[0018] 所述的聚氨酯類是：熱塑性聚氨酯。
[0019] 所述的醋酸乙烯酯類是：聚醋酸乙烯酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或幾 種。
[0020] 所述的聚酰胺類是：由內(nèi)酸胺開環(huán)聚合制得，或由二元胺與二元酸縮聚等得到的 聚合物。
[0021] 所述的聚甲醛類是：由甲醛聚合得到的均聚物。
[0022] 所述的聚腈類是：聚丙烯腈，或其它腈類的聚合物。
[0023] 所述的脂肪酸聚酯類是由脂肪族二羧酸(包括其衍生物）和脂肪族二醇(包括其衍 生物)、羥基羧酸(包括其衍生物)、或內(nèi)酯的一種或幾種進(jìn)行縮聚或開環(huán)聚合而成的。
[0024] 所述的芳香族聚酯是由芳香族二羧酸(包括其衍生物)和芳香族（或脂肪族）二醇 (包括其衍生物)、羥基羧酸(包括其衍生物)、或內(nèi)酯的一種或幾種進(jìn)行縮聚或開環(huán)聚合而成 的。
[0025] 所述的脂肪族-芳香族共聚酯類是在組成上述脂肪族聚酯的單體中添加一種或 幾種的芳香族脂肪二羧酸(包括其衍生物）單體，進(jìn)行縮聚而成的。
[0026] 所述的的脂肪族聚碳酸酯類是包含-0-R-0-C0-結(jié)構(gòu)單元的的樹脂。其中，R表示 碳原子數(shù)2?20的可具有取代基的亞烷基、或碳原子數(shù)6?20的可具有取代基的亞環(huán)烷 基中的一種或幾種。
[0027] 所述的芳香族聚碳酸酯類是包含-0-R-0-C0-結(jié)構(gòu)單元的樹脂。其中R表示含有 苯環(huán)或稠環(huán)的可具有取代基的芳香族取代基中的一種或幾種。
[0028] 所述的同聚乳酸不相容的樹脂組分B進(jìn)一步優(yōu)選為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚氯 乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二 甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚羥基丁酸酯、聚羥基 丁酸戊酸酯、聚羥基丁酸己酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯、 聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸己二酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酸丁二 醇酯、聚乙撐碳酸酯、聚丙撐碳酸酯、或聚碳酸亞環(huán)己酯中的一種或幾種。
[0029] 所述的填料C是指無機填料或/和有機填料。
[0030] 無機填料，具體地可以列舉出玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、石墨纖維、金屬纖維、 鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、鎂系晶須、硅系晶須、硅灰石、海泡石、石棉、礦渣纖維、硬硅鈣石、 硅磷灰石、石膏纖維、二氧化硅纖維、二氧化硅/氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮 化硅纖維或硼纖維等纖維狀無機填充劑中的一種或幾種、或玻璃薄片、非膨潤性云母、膨潤 性云母、石墨、金屬箔、陶瓷珠粒、滑石、粘土、云母、絹云母、沸石、膨潤土、蛭石、蒙脫土、白 云石、高嶺土、微粉硅酸、長石粉、鈦酸鉀、微細(xì)中空玻璃球、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、二氧化 鈦、氧化硅、石膏、均密石英巖、片鈉鋁石或白土等片狀或粒狀的無機填充劑中的一種或幾 種。
[0031] 有機填料，具體地可以列舉出淀粉、纖維素、劍麻纖維、或竹纖維等植物性纖維、羊 毛纖維等動物性纖維、芳族聚酰胺纖維、或芳族聚酯纖維等有機合成纖維中的一種或幾種。
[0032] 填料C進(jìn)一步優(yōu)選為沸石粉、滑石粉、云母粉、鈦白粉、二氧化硅、碳酸鈣、硫酸