[發(fā)明專利]逐次雙軸拉伸聚乙醇酸膜、該聚乙醇酸膜的制造方法以及多層膜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980105472.0
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101945749A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿部俊輔
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社吳羽
• 主分類號: B29C55/14
• 分類號: B29C55/14;C08J5/18;B29K67/00;B29L7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;陳海紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻氣性、機械強度、透明性、耐熱收縮性等優(yōu)異的逐次雙軸拉伸聚乙醇酸膜及其制造方法。本發(fā)明的逐次雙軸拉伸聚乙醇酸膜由于氧氣透過系數(shù)小、落球沖擊強度和刺穿強度高、濁度值小，因而透明性優(yōu)異且因熱定型而耐熱收縮性優(yōu)異，因此可以以單層或多層膜的形式理想地用于廣泛的技術(shù)領(lǐng)域例如，食品、醫(yī)藥品、電子材料等包裝材料；培養(yǎng)板、人工皮膚、支架等醫(yī)療用材料等。

背景技術(shù)

已知由于聚乙醇酸是分子鏈中包含脂肪族酯鍵的脂肪族聚酯的一種，因此可被存在于土壤、海中等自然界的微生物或酶分解。近年來，隨著塑料制品的增加，塑料廢棄物的處理成為大課題，聚乙醇酸作為對環(huán)境負荷小的生物降解性高分子材料而備受關(guān)注。聚乙醇酸具有生物體內(nèi)分解吸收性，因而也可被用作手術(shù)用縫合線、人工皮膚、支架等醫(yī)療用高分子材料。

聚乙醇酸可以通過乙醇酸的脫水縮聚、乙醇酸烷基酯的脫醇縮聚、乙醇酸鹽的脫鹽縮聚、乙交酯的開環(huán)聚合等方法來制造。在這些制造法中，可以通過乙交酯的開環(huán)聚合法有效地制造高分子量的聚乙醇酸(也稱為“聚乙交酯”)。

聚乙醇酸與其它脂肪族聚酯等生物降解性高分子材料相比，由于其耐熱性、阻氣性、機械物性等優(yōu)異，因此可以以片、膜、容器、注射成型品等形式開發(fā)出新用途。但是存在聚乙醇酸的熱特性不一定適合熔融加工、拉伸加工這樣的問題。

一般而言，聚乙醇酸在熔融加工時有產(chǎn)生氣體等傾向，因而熔融穩(wěn)定性不充分。雖然聚乙醇酸的均聚物、乙醇酸重復(fù)單元的含有比例較高的共聚物是結(jié)晶性聚合物，但是其在成型加工時迅速結(jié)晶化的傾向較強，因此拉伸加工是極其困難的。

結(jié)晶性聚乙醇酸可以通過例如熔融加工成片狀并驟冷來獲得非晶性聚乙醇酸片。可以將這樣的非晶物作為樣品，采用差示掃描量熱計(DSC)來分析聚乙醇酸的熱特性。

將聚乙醇酸的非晶物以一定升溫速度升溫，采用DSC，作為最初在量熱曲線中出現(xiàn)的吸熱峰檢測出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，然后，作為放熱峰檢測出結(jié)晶溫度Tc₁。如果進一步升溫，聚乙醇酸就會繼續(xù)結(jié)晶化，但是達到一定溫度以上的高溫就開始熔融，作為吸熱峰溫度檢測出熔點Tm。處于熔融狀態(tài)的聚乙醇酸是非晶性。如果將處于熔融狀態(tài)的聚乙醇酸樣品以一定降溫速度降溫，聚乙醇酸就開始結(jié)晶化，作為最初的放熱峰檢測出結(jié)晶溫度Tc₂。

一般而言，結(jié)晶性熱塑性樹脂的拉伸加工在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg與結(jié)晶溫度Tc₁之間的范圍內(nèi)的溫度條件下進行。在將熱塑性樹脂熔融成型成片、纖維形狀，然后進行拉伸加工的情況下，如果其拉伸溫度低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，則由于片、纖維較硬，因此不能進行拉伸，或拉伸加工中容易破斷。如果拉伸溫度高于結(jié)晶溫度Tc₁，則由于進行結(jié)晶化，因此不能拉伸，或拉伸加工中容易發(fā)生破斷。

然而，對于聚乙醇酸，由于DSC測定得到的升溫過程中檢測出的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg與結(jié)晶溫度Tc₁之間的溫度差Tc₁-Tg較小，因此難以進行拉伸加工。一般而言，在將該溫度差Tc₁-Tg較小的熱塑性樹脂拉伸加工成片或纖維等形狀、或拉伸吹塑成型的情況下，存在可拉伸的溫度區(qū)域窄這樣的問題。另一方面，對于聚乙醇酸，從熔融狀態(tài)降溫的過程中檢測出的結(jié)晶溫度Tc₂較高，熔點Tm與結(jié)晶溫度Tc₂之間的溫度差Tm-Tc₂較小。對于該溫度差Tm-Tc₂較小的熱塑性樹脂，在將擠出加工后的片、纖維等從熔融狀態(tài)冷卻時容易結(jié)晶化，因而難以獲得透明的成型品。因此，聚乙醇酸的成型加工存在成型溫度、拉伸溫度等成型條件僅限于極窄范圍這樣的問題。

期待可通過拉伸加工來進一步提高聚乙醇酸的雙軸拉伸膜的阻氣性、機械特性。因此，提出了用于制造聚乙醇酸雙軸拉伸膜的各種方法。

例如，在特開平10-60136號公報(專利文獻1)中，公開了由含有聚乙醇酸的熱塑性樹脂材料形成的取向膜及其制造方法。專利文獻1中公開了將含有聚乙醇酸的熱塑性樹脂材料從T型模以片狀熔融擠出并驟冷，然后在Tg～Tc₁的溫度下通過拉伸輥沿縱向拉伸，然后在Tg～Tc₁的溫度下沿橫向拉伸的雙軸取向膜的制造方法。