[發明專利]微多孔聚乳酸取向薄膜

在審

• 申請號: 201410070430.0
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104877314A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 桂宗彥;阮曉白;王春;長田俊一
• 申請（專利權）人: 東麗先端材料研究開發（中國）有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08K3/26
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技術領域

本發明屬于高分子材料領域，涉及一種具有微多孔結構的聚乳酸薄膜。

背景技術

微多孔薄膜作為透濕防水薄膜、電池隔膜、分離膜、組織工程材料、儲能材料等，在衛生護理、醫療、建筑、水處理、電子產品等多種領域有廣泛的應用。微多孔薄膜的制備方法，主要有發泡、粒子填充-拉伸、溶劑刻蝕、相分離、自組裝等，各種方法制得的微多孔薄膜在結構上各有特點。

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，可以在衛生護理、醫療等領域中得到應用。

CN201310185870.6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取向薄膜，直徑在0.2～7μm范圍內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1000g/m²·day，剛軟度小于40mm?？勺鳛橥笣穹浪∧び糜谛l生護理領域。

CN201110414695.4采用相分離技術，提供一種孔徑在5-400μm之間可控的聚乳酸材料，可作為組織工程用的多孔支架使用。

CN201080052568.8采用將聚乳酸的發泡體經粉碎形成粉體，所述粉體再通過熔融粘著而相互接合，得到孔徑100-2000μm之間的連續多孔構造，可用做吸水材料。

上述各技術制備得到的微多孔薄膜的孔徑不同，但都難以制得具有納米、亞微米級別的、均一孔徑的微多孔聚乳酸薄膜。

當作為透濕防水薄膜等半透性薄膜使用時，有時需要通量可控。比如，聚乳酸微多孔薄膜的透濕性可用于調節內容物的濕度。有時需要在較低溫度下使內容物的濕度較低，此時需要薄膜的透濕性較好；在較高溫度下使內容物的濕度較高，或使內容物不再繼續失水，此時需要薄膜的透濕性較小。又比如，聚乳酸微多孔薄膜的透濕性可用于調節具有揮發性芳香組分內容物的揮發速度。有時需要在較低溫度下讓揮發性芳香組分較快地透過薄膜，而在較高溫度下讓揮發性芳香組分較慢地透過薄膜。

而現有技術中都未曾提出過實現上述具有均勻、納米級別孔，且孔徑和孔面積具有溫度響應性的聚乳酸微多孔薄膜的技術方案。

發明內容

隨著微多孔聚乳酸薄膜的應用范圍不斷擴大，我們發現現有技術中，微多孔聚乳酸薄膜的大尺寸孔徑、不均勻的孔徑分布、不具備溫度響應性等缺陷，限制了其在衛生護理、醫療、建筑、水處理、電子產品、包裝、裝飾等多種領域的應用。為了解決現有技術的缺陷，本發明提供一種微多孔聚乳酸取向薄膜，且該薄膜中的部分或全部孔徑和孔面積具有溫度響應性。所謂的取向薄膜，是本專業技術人員公知的術語，是指經流延、吹塑、澆注、模壓等方法制備的原膜（未取向薄膜）經單向或雙向拉伸，使聚合物分子鏈段、分子鏈和/或結晶發生取向，而制備得到的。取向的形成一般賦予薄膜于有益的性能和性質，諸如薄膜強度、韌性、透明性的提高；視后處理條件，也可使薄膜具有熱收縮性。薄膜的取向可以在單向、雙向的拉伸機上進行，也可以通過雙膜泡法（泡管法）等改進的吹塑方法進行。

本發明提供一種微多孔聚乳酸取向薄膜，當薄膜處于薄膜中聚乳酸組分的玻璃化溫度以下時，具有直徑在10-1000nm范圍內的表面孔；當薄膜處于薄膜中聚乳酸組分的玻璃化溫度以上30℃以上的溫度1小時后，該類孔面積減小50%以上。

本發明中所述的表面孔是指暴露在外部，且未被聚合物和/或其他孔完全遮蔽的孔，可通過顯微鏡在薄膜表面上觀察到該類孔。

玻璃化溫度指聚合物的無定形相由玻璃態向高彈態或者由后者向前者的轉變溫度，是無定型大分子鏈段自由運動的最低溫度，通常用Tg表示。聚乳酸的Tg一般在55℃左右，會受到結晶度、取向度、交聯度、或添加劑種類或含量等中的一項或幾項因素的影響。結晶、取向、或交聯等因素的存在，對無定型聚合物鏈段的運動會起到限制作用，從而提高Tg。由于增塑劑等添加劑或共聚單體的存在，可以將聚乳酸的Tg降低至15℃左右，甚至更低，具體的效果取決于種類或含量。

聚合物的玻璃化溫度可以通過檢測體積、熱力學性質、力學性質、或電磁性質的變化來測定。較常用的手段為差示掃描量熱法（DSC）或動態熱機械性能分析法（DMA）。不同方法測得的玻璃化溫度有所差異，本發明中所述的玻璃化溫度以下述具體實施方式中的測試方法測試得到。