一种高热封强度聚乳酸薄膜及其制备方法和聚乳酸复合膜与流程

本发明涉及薄膜软包装技术应用领域，特别涉及一种高热封强度聚乳酸薄膜及其制备方法和聚乳酸复合膜。

背景技术：

1、聚乳酸薄膜是一种新型的环保薄膜材料，具有高光泽、可热封、生物降解和生物基来源等特性。近年来随着聚乳酸薄膜在软包装领域的应用开发持续纵深进行，对于聚乳酸薄膜的特性要求越来越高，复合薄膜包装一般要求复合薄膜内层具有较高热封强度，常规的共挤出薄膜的热封强度有限，因此开发一款高热封强度的聚乳酸薄膜可以填补市场空白。

2、如申请号为202010415595.2(公开日为2020年9月4日)的专利文件公开的一种可直接热封的双向拉伸聚乳酸薄膜，包括依次排列的abc三层结构，a层为表层热封层，b层为中间芯层，c层为抗粘连层，将所述a、b、c层原料切片铸片形成pla片材，经过预热后进行纵向拉伸和冷却定型，再经过预热后经横向拉伸，定型结晶处理和冷却定型，最后经过牵引切片、电晕处理再进行收卷，制得厚度为20～100um的可直接热封的双向拉伸聚乳酸薄膜，热封强度最大为9.5n。

3、又如申请号为201911138446.x(公开日为2020年2月11日)的专利文件公开的一种可降解双向拉伸聚乳酸烟膜，由共挤拉伸的a、b和c三层组成，以质量百分比计，a层包括80～90％热封ⅰ型pla、8～15％爽滑剂和2～5％抗粘连剂，热封ⅰ型pla由70～80％结晶pla和20～30％非结晶pla组成；b层包括90～95％结晶型pla，1～5％抗静电剂、1～2％增挺剂，1～5％增韧剂；c层包括94～97％热封ⅱ型pla、2～3％爽滑剂和1～3％抗粘连剂，所述热封ⅱ型pla由75～85％结晶pla和15～25％非结晶pla组成；制备方法为将各组分按用量干燥，经熔融挤出后双向拉伸，之后电晕处理，收卷，最后陈化、分切制得。

4、上述方案均是采用共挤出再经双向拉伸得到可热封的聚乳酸薄膜，由于热封层仅作为表层，厚度较薄，较难提供大于10n以上的热封强度。在一些复合薄膜应用领域，热封强度小，较难满足客户使用。

技术实现思路

1、为解决现有技术中可热封的聚乳酸薄膜存在热封强度不足的问题，本发明提供一种高热封强度聚乳酸薄膜，所述薄膜的原料组成包括第一热封聚乳酸、第二热封聚乳酸和加工助剂，

2、所述第一热封聚乳酸为由内消旋丙交酯单体聚合得到的聚内消旋丙交酯，所述第二热封聚乳酸为l-丙交酯和d-丙交酯的共聚物。

3、需要说明的是，所述第一热封聚乳酸和第二热封聚乳酸均可采用本领域技术人员普遍知晓的开环聚合法(两步法)或直接缩聚法(一步法)制备得到，在此不再赘述。

4、在一实施例中，所述第一热封聚乳酸和第二热封聚乳酸的质量比为5:95至50:50。

5、在一实施例中，所述聚内消旋丙交酯在190℃、2.16kg下的熔融指数为2～5g/10min。

6、在一实施例中，所述高热封强度聚乳酸薄膜的厚度为30～100um。

7、在一实施例中，所述l-丙交酯和d-丙交酯的摩尔比为65～90:10～35或者10～35：65～90。

8、在一实施例中，所述第二热封聚乳酸熔点≤130℃或无熔点，在190℃、2.16kg下的熔融指数为2～5g/10mi n。

9、在一实施例中，所述加工助剂包括抗粘结剂、爽滑剂和抗静电剂。

10、在一些实施例中，所述抗粘结剂为滑石粉、二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、云母中的一种或多种。

11、在一些实施例中，所述爽滑剂为pe蜡、硬脂酸锌、有机硅、硬脂酸钙、硅酮、n,n’-乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的一种或多种。

12、在一些实施例中，所述抗静电剂为四烷基季胺盐、三烷基苄基季胺盐、烷基甜菜碱、烷基磺酸钠、烷基磷酸钠中的一种或多种。

13、在一些实施例中，在所述高热封强度聚乳酸薄膜中，所述抗粘结剂的质量分数为0.2％～2％，所述爽滑剂的质量分数为0.2％～1％，所述抗静电剂的质量分数为0.2％～1％。

14、本发明提供一种如上任意所述的高热封强度聚乳酸薄膜的制备方法，所述高热封强度聚乳酸薄膜通过压延法或流延法制备得到。

15、在一实施例中，所述压延法为将上述原料按特定配比称量并干燥后经螺杆挤出机或密炼机熔融塑化得到挤出熔体，然后使用四辊压延机对挤出熔体进行压延加工，得到厚度为30～100um的高热封强度聚乳酸薄膜。

16、在一实施例中，所述流延法为将上述原料按特定配比称量并干燥后经螺杆挤出机熔融塑化，从t型口模挤出熔体，经冷却贴附、牵引、收卷得到厚度为30～100um的高热封强度聚乳酸薄膜。

17、本发明提供一种聚乳酸复合薄膜，其包括如上任意所述的高强度聚乳酸薄膜层。

18、在一实施例中，所述高强度聚乳酸薄膜层和其他普通聚乳酸薄膜层之间通过胶水层复合。

19、在一些实施例中，所述普通聚乳酸薄膜层可通过双向拉伸、压延、吹膜、流延等工艺得到。

20、在一些实施例中，所述普通聚乳酸薄膜层通过市售的薄膜级聚乳酸加工得到，其市售型号具体可为esl或ntss。

21、本发明提供的高热封强度聚乳酸薄膜，在保持良好的薄膜力学性能的前提下，其热封强度大于20n/15mm，能够在70～90℃起封,更易加工，特别适合用于在软包装中作为热封层使用。

技术特征：

1.一种高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：第一热封聚乳酸、第二热封聚乳酸和加工助剂，

2.根据权利要求1所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：所述第一热封聚乳酸和第二热封聚乳酸的质量比为5:95至50:50。

3.根据权利要求2所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：所述聚内消旋丙交酯在190℃、2.16kg下的熔融指数为2～5g/10min。

4.根据权利要求1所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：所述l-丙交酯和d-丙交酯的摩尔比为65～90:10～35或者10～35：65～90。

5.根据权利要求1所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：所述第二热封聚乳酸熔点≤130℃或无熔点，在190℃、2.16kg下的熔融指数为2～5g/10min。

6.根据权利要求1所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：所述高热封强度聚乳酸薄膜的厚度为30～100um。

7.根据权利要求1所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：所述加工助剂包括抗粘结剂、爽滑剂和抗静电剂。

8.根据权利要求7所述的高热封强度聚乳酸薄膜，其特征在于：在所述高热封强度聚乳酸薄膜中，所述抗粘结剂的质量分数为0.2％～2％，所述爽滑剂的质量分数为0.2％～1％，所述抗静电剂的质量分数为0.2％～1％。

9.一种根据权利要求1～7任一项所述的高热封强度聚乳酸薄膜的制备方法，其特征在于：所述高热封强度聚乳酸薄膜通过压延法或流延法制备得到。

10.一种聚乳酸复合薄膜，其特征在于：包括如权利要求1～7任一项所述的高强度聚乳酸薄膜层。

技术总结
本发明提供一种高热封强度聚乳酸薄膜及其制备方法和聚乳酸复合膜，其中，高热封强度聚乳酸薄膜的原料组成包括第一热封聚乳酸、第二热封聚乳酸和加工助剂，所述第一热封聚乳酸为由内消旋丙交酯单体聚合得到的聚内消旋丙交酯，所述第二热封聚乳酸为L‑丙交酯和D‑丙交酯的共聚物。本发明提供的高热封强度聚乳酸薄膜，其热封强度大于20N/15mm，能够在70～90℃起封,在保持良好的薄膜力学性能的前提下，更易加工，特别适合用于在软包装中作为热封层使用。

技术研发人员：吴腾达,魏婕,李智尧,陈曦,郑伟,牟青英
受保护的技术使用者：厦门长塑实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13