專利名稱：聚乳酸共混物及其成型品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子領(lǐng)域，具體的說涉及一種聚乳酸共混物以及由這種共 混物所制備的具有耐熱性能的透明成型品。
技術(shù)背景近年來，作為食品、飲料用容器、托盤等以及商品外包裝盒材料的聚乙 烯、聚丙烯、聚酯、尼龍等的消耗量逐年增加。與此相伴隨的是，使用后廢 棄物的量也在不斷的增加。由于這些廢棄物的焚燒以及掩埋，帶來了各種各 樣的環(huán)境問題。為了解決這些問題，近年來，能夠進(jìn)行生物分解的聚合物正 在不斷地被使用。其中，聚乳酸由于具有相對較高的熔點及其相對較高的機(jī) 械性能，在工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。但是當(dāng)聚乳酸作為食品、飲料用容器、托盤等以及商品外包裝盒，除了 要求有較高的透明度以外，還要具有一定的熱耐性，以防止集裝箱運(yùn)輸或是 突然溫度升高所帶來的變形以及不透明等。但是，聚乳酸本身的耐熱性不高， 需要通過雙向拉伸結(jié)晶、或是通過加入大量的填料來提高。但是雙向拉伸膜 的制備，需要龐大的設(shè)備費(fèi)用。而通過加入填料而提高耐熱性的方法，會導(dǎo) 致成型品透明性的顯著降低。在日本專利2000-008349中提出了一種通過雙向拉伸制備的耐熱性聚乳 酸貼窗膜。通過雙向拉伸而結(jié)晶的聚乳酸膜具有一定的耐熱性。但是雙向拉 伸法無法制備較厚的膜/片材。且雙向拉伸膜的生產(chǎn)需要龐大的設(shè)備和廠房投 資。更進(jìn)一步來說，雙向拉伸膜由于己經(jīng)部分或完全結(jié)晶，不便于二次成型。 在日本專利H05-504471中提出在聚乳酸混合滑石粉后注射成型，成型 品具有較高的耐熱溫度，但是添加少量的滑石粉也會大大影響聚乳酸的透明 性。且在日本專利H08-193165中將滑石粉等作為成核劑添加到聚乳酸中，當(dāng)注射成型時，實際的結(jié)晶速度較慢，且產(chǎn)品較脆。在中國專利CN 1539880A中描述了一種含有酚類抗氧劑和酰胺類化合 物的聚乳酸組合物，在注射成型時，將成型機(jī)的模具溫度設(shè)置在該聚乳酸組 合物的熔融結(jié)晶起始溫度和玻璃轉(zhuǎn)化溫度之間，通過控制成型品中聚乳酸的 熔融結(jié)晶來實現(xiàn)耐熱性的提高。然而，由于聚乳酸及其緩慢的熔融結(jié)晶過程， 酰胺類化合物難以單獨(dú)控制聚乳酸成型過程中的熔融結(jié)晶，必須通過添加滑 石粉來進(jìn)一步提高聚乳酸的結(jié)晶速度、縮短結(jié)晶時間。因此，所制得的成型 品，在改善熱耐性的同時，透明性不能得到有效的控制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服聚乳酸冷結(jié)晶溫度高、結(jié)晶速度慢的缺點，在不 明顯降低聚乳酸的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的基礎(chǔ)上，提供一種與基體聚乳酸相比、具 有更低的冷結(jié)晶溫度和更高的結(jié)晶速度的聚乳酸共混物。本發(fā)明的另一目的在于提供一種該聚乳酸共混物經(jīng)熔融、成型，并經(jīng)過 成型時和/或成型后的熱處理所得到的同時具有良好的透明性與耐熱性的聚 乳酸成型品。本發(fā)明的目的可以通過以下的手段得到 一種聚乳酸共混物，主要由下列重量份的組分組成 聚乳酸 100 份酰胺類化合物 0.1~10份 山梨醇類化合物 0.01~5份。 上述聚乳酸是聚乳酸均聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物或者是 它們之間的混合物。聚乳酸的熔點為120 185°C，重均分子量為2萬 80萬。 上述酰胺類化合物選自乙撐雙垸基酰胺、飽和脂肪酸單酰胺、不飽和脂 肪酸單酰胺或氨基酸酰胺中的一種或幾種，優(yōu)選自月桂酸酰胺、硬脂酸酰胺、 油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、乙撐雙月桂酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、 乙撐雙油酸酰胺、賴氨酸月桂酰胺、賴氨酸硬脂酰胺、谷氨酸月桂酰胺、谷 氨酸硬脂酸酰胺、亮氨酸氨酸月桂酰胺或亮氨酸硬脂酰胺中的一種或幾種。上述山梨醇類化合物選自含有芐叉基團(tuán)的山梨醇，如1，3-節(jié)叉山梨醇、1,4-芐叉山梨醇、1，3-烷基芐叉山梨醇、1，4-烷基芐叉山梨醇、1，3，2，4-二芐叉 山梨醇或1,3,2，4-二 (垸基芐叉)山梨醇(其中1，3，2,4-二 (烷基芐叉)山梨 醇優(yōu)選l,3，2,4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇、1，3，2,4-二 (4-乙基芐叉)山梨醇、 1,3，2，4-二 (3、 4-二甲基芐叉)山梨醇)中的一種或幾種。上述聚乳酸共混物的共混方法可以是熔融共混、機(jī)械共混等或它們的組 合。可以通過高速混合機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、密煉機(jī)等機(jī)械而 實現(xiàn)。一種聚乳酸共混物的成型品，由上述聚乳酸共混物在成型時和/或成型后 通過熱處理得到。具體的說，先釆用流延成型、壓延成型、注塑成型、吹塑 成型或熱壓成型等的方法將聚乳酸共混物熔融成型，再經(jīng)過成型中和/或成型 后的熱處理得到。上述成型品的厚度為0.02 5mm。熱處理的溫度范圍為聚乳酸共混物的冷結(jié)晶起始溫度以上熔點以下，熱 處理的時間為2秒到10分鐘，優(yōu)選10~120秒。本發(fā)明的目的具體可以通過以下措施來達(dá)到通過每IOO重量份聚乳酸與下述(A)和(B)通過共混而形成共混物 (A) 0.1 10重量份酰胺類化合物，(B) 0.01 5重量份山梨醇類化合物。通 過被添加的(A)酰胺類化合物來降低聚乳酸的冷結(jié)晶溫度、提高聚乳酸的 結(jié)晶速度。包含由上述聚乳酸共混物經(jīng)成型及熱處理所得到的成型品，先釆用流延 成型、壓延成型、注塑成型、吹塑成型或熱壓成型的方法將聚乳酸共混物熔 融成型后，經(jīng)過熱處理即得。具體的上述聚乳酸共混物的高分子成型制品，例如將該聚乳酸共混物經(jīng) 熔融、成型后得到的厚度為0.02 5mm的聚乳酸類樹脂膜/片材或瓶狀、桶狀、 盒狀聚乳酸成型品，再次成型或不再次成型后，通過成型中和/或成型后熱處 理引發(fā)結(jié)晶，通過共混物中的(B)山梨醇類化合物來改善結(jié)晶后成型品的透明性。作為本發(fā)明中的聚乳酸共混物中的聚乳酸，其熔點為120~185度，重均 分子量為2萬 80萬，以L-乳酸和/或D-乳酸作為主成分，可以是聚乳酸均 聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸均聚物與聚乳酸共聚物的共混物、聚乳酸立構(gòu) 復(fù)合物(stereocomplex)、聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物與聚乳酸均聚物和/或聚乳酸共 聚物的共混物。L-乳酸單元和D-乳酸單元的構(gòu)成摩爾比沒有特別的限制，可 以在100/0 0/100的范圍內(nèi)選擇。但為了保證聚乳酸的熔點，優(yōu)選L-乳酸單 元和D-乳酸單元中的任何一種的含量在90mol。/。以上。本發(fā)明中的(A)酰胺類化合物優(yōu)選極性較低、碳鏈較長、同時與聚乳 酸基體具有適當(dāng)相容性的酰胺化合物。該相容性在常溫時較小、不起到增塑 作用、從而不降低聚乳酸基體的玻璃轉(zhuǎn)化溫度；該相容性在高溫時較大、使 聚乳酸分子鏈間的相對運(yùn)動變得容易，從而降低了冷結(jié)晶溫度、提高了結(jié)晶 速度。上述酰胺化合物可以是飽和脂肪酸單酰胺，如月桂酸酰胺、硬脂酸酰 胺、油酸酰胺等；也可以是不飽和脂肪酸單酰胺，如芥酸酰胺、蓖麻油酸酰 胺等；也可以是飽和脂肪酸雙酰胺，如乙撐雙月桂酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、 乙撐雙油酸酰胺等乙撐雙烷基酰胺；也可以是氨基酸酰胺，如賴氨酸月桂酰 胺、賴氨酸硬脂酰胺、谷氨酸月桂酰胺、谷氨酸硬脂酸酰胺、亮氨酸氨酸月 桂酰胺、亮氨酸硬脂酰胺等。本發(fā)明中的(B)芐叉山梨醇類化合物是一種眾所周知的聚丙烯成核劑， 但是單獨(dú)使用時，對于聚乳酸的結(jié)晶沒有明顯的促進(jìn)效果。本發(fā)明的發(fā)明人 通過研究發(fā)現(xiàn)，通過利用(A)酰胺化合物和(B)山梨醇類化合物這兩種成 核劑的協(xié)同效應(yīng)，通過熱處理、在促進(jìn)聚乳酸結(jié)晶的同時，又明顯改善了結(jié) 晶的均勻程度，從而實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。上述山梨醇類化合物可以是含有 芐叉基團(tuán)的山梨醇衍生物如1，3-芐叉山梨醇、1，4-芐叉山梨醇、1,3-垸基芐 叉山梨醇、1，4-垸基芐叉山梨醇、1，3，2，4-二芐叉山梨醇、1，2，3，4-二 (垸基芐 叉)山梨醇(如1,3，2，4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇、U，2，4-二 (4-乙基芐叉) 山梨醇、1,3，2,4-二 (3、 4-二甲基芐叉)山梨醇等)，其中所述的垸基優(yōu)選Cl 6的烷基，最優(yōu)選甲基、乙基、丙基或異丙基。本發(fā)明中所述聚乳酸共混物的共混方法可以是熔融共混、機(jī)械共混等或 它們的組合?？梢酝ㄟ^高速混合機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、密煉機(jī) 等機(jī)械而實現(xiàn)。本發(fā)明所述的成型品，優(yōu)選是將所述聚乳酸共混物經(jīng)熔融、成型、成型 中和/或成型后熱處理得到的具有規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀的、厚度為0.02~5mm的聚乳酸膜/片材/瓶狀/桶狀/盒狀成型品，或是將乳酸膜/片材/瓶狀 /桶狀/盒狀成型品再次成型而得到的其他成型品。本發(fā)明所述的熔融、成型的方法，可以是擠出成型，流延成型、壓延成 型、注塑成型、吹塑成型或熱壓成型等。本發(fā)明所述的熱處理，可以在鼓風(fēng)烘箱、真空烘箱，隧道烘箱等具有加 熱功能的密閉或半密閉設(shè)備中進(jìn)行、通過調(diào)節(jié)處理溫度和處理時間以促使成 型品部分或完全結(jié)晶、從而調(diào)節(jié)成型品的透明程度與耐熱程度。所述的熱處 理溫度的范圍為差示掃描量熱儀(DSC)測得的冷結(jié)晶起始溫度以上熔點以 下，熱處理的時間為2秒到IO分鐘。進(jìn)行熱處理時成型品的邊緣應(yīng)被固定以 防止熱收縮的影響?？傮w來說本發(fā)明是一種本身透明的聚乳酸混合物(不經(jīng)過熱處理時)，該 混合物由于具有特殊的熱特性(比純聚乳酸低的冷結(jié)晶溫度)，所以可以在通 過與此相對應(yīng)的特殊的熱處理工藝(處理溫度在差示掃描量熱儀(DSC)測 得的聚乳酸共混物的冷結(jié)晶起始溫度以上熔點以下)進(jìn)行熱處理后，同時兼 具透明性和耐熱性。本成型品成型后，通過特殊熱處理工藝熱處理后得到兼具透明性和耐熱 性的效果，該熱處理工藝對于實現(xiàn)本發(fā)明的耐熱性的實現(xiàn)來說是不可缺少的， 而山梨醇化合物的加入可以抑制熱處理所導(dǎo)致的透明性下降。本發(fā)明在不明顯降低聚乳酸的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的基礎(chǔ)上，提供一種與基體 聚乳酸相比、具有更低的冷結(jié)晶溫度和更高的結(jié)晶速度的聚乳酸共混物，通 過本共混物所制得的成型品同時具有良好的透明性與耐熱性。
具體實施方式
熱處理和評價測試方法 熱處理將壓制好的薄膜用夾子固定在鋼框上，在預(yù)先設(shè)定好溫度并恒溫一段時間的鼓風(fēng)烘箱或隧道烘箱內(nèi)，加熱10-120秒。所述溫度為的范圍為差示掃 描量熱儀(DSC)測得的結(jié)晶起始溫度以上熔點以下。熱變形溫度在壓制好的膜裁成lcm寬，5cm長的樣條，固定在如圖(附圖
)所示的 樣品臺上，放入事先升溫到65r的鼓風(fēng)烘箱(ESPEC)內(nèi)，放置IO分鐘， 觀察樣條的變形程度，彎曲程度在10° (樣條與水平方向的夾角)以內(nèi)的評 價為" "，彎曲程度在10-25。的評價為"A"，彎曲程度在25。以上的評價 為"x"。對于評價為"O)"、 "A"的樣條，使用上面的方法在8(TC、 IO(TC繼續(xù) 觀察并評價耐熱性。 透明性使用霧度來表征成型品的透明性。成型品熱處理前后的霧度通過Suga HZ-1型霧度計測定。 熱特性使用TA公司的DSCQIOO，測定結(jié)晶溫度。把壓制好的薄膜用刀片切下大約 10mg，制備樣盤。氮?dú)饬髁繛?0ml/min，在室溫下達(dá)到平衡，升溫速率為 20°C/min，升溫到20(TC，讀出放熱峰作為冷結(jié)晶溫度(Tee)，吸熱峰作為熔 點(Tm),在200。C恒溫3分鐘消除熱歷史，冷卻速率為20°C/min，降溫到室 溫，讀出吸熱峰作為熔融結(jié)晶溫度(Tme),在室溫下恒溫2分鐘，再次以 2(TC/min升溫，讀出玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)。實施例1將聚乳酸(4032D,Natureworks，重均分子量23.7萬)置于真空烘箱中， SO。C干燥10小時后,分別與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)、 1,3,2，4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇(NC6，三井化學(xué))通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造粒成4032D:EBLA=95/5 (重量份)的母料l， 4032D/NC6=95/5 (重量份)的母料 2。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為170°C，其余各段溫度為210。C，擠出 過程中抽真空排氣。兩種母料置于真空烘箱中，8(TC干燥10小時，再與干燥過的聚乳酸 (4032D， Natureworks)按一定比例混合成4032D/EBLA/NC6=98/1/1的混合 物，通過帶有T型模頭的單螺桿擠出機(jī)擠出并通過流延輥，制得厚度為0.5mm 左右的膜。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為17(TC，其余各段溫度為210°C。 測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為84.8。C，熔點(Tm)為164.5°C。 將制得的薄膜用鋼框和夾子固定后，置于隧道烘箱中進(jìn)行熱處理。(1) 熱處理溫度為110°C， 熱處理時間為10秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為2.5%,耐熱性為 65。C"A"， 80。C"x"， 100。C"x"o(2) 熱處理溫度為ll(TC, 熱處理時間為20秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為5.6%,耐熱性為 65。C"(D"， 8(TC實，函。C"A"。(3) 熱處理溫度為12(TC, 熱處理時間為10秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為3.8%，耐熱性為 65。C"0)"， 80。C實，腦。C實。(4) 熱處理溫度為12(TC， 熱處理時間為20秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為6.5%，耐熱性為 65。C實，80。C實，100。C"0)"。 實施例2將聚乳酸(4032D,Natureworks)置于真空烘箱中，8(TC干燥IO小時后， 與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)、 1，3，2，4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇(NC6，三井 化學(xué))按100:1:1(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后，通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造粒。 所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為H(TC，其余各段溫度為210。C，擠出過程中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，8(TC干燥10小時后，使用手動式熱壓機(jī) 壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為200°C，熔融時間為3min，保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為0.5mm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為84.3t:，熔 點(TJ為164.5°C，將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于隧道烘箱中進(jìn)行熱處理。 熱處理溫度為120°C，熱處理時間為20秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為7.6%,耐熱性為 65。C實，80。C實,畫。C,。 實施例3將聚乳酸(4032D，Natureworks)置于真空烘箱中，8(TC干燥IO小時后， 與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)、 1，3,2,4-二 (4-乙基芐叉)山梨醇(NC4，三井 化學(xué))按100:1:0.5(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后，通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造粒。 所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為H(TC，其余各段溫度為210"C，擠出過程 中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，8(TC干燥IO小時后，使用手動式熱壓機(jī) 壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為200°C，熔融時間為3min,保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為0.5mm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tec)為87.6"C，熔 點CU為164.5°C，將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱處理。 熱處理溫度為120°C， 熱處理時間為60秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為7.8%，耐熱性為 65。C實,80。C實，IO(TC實。 實施例4將聚乳酸(403 2D， Nature works)置于真空烘箱中，8(TC干燥IO小時后， 與月桂酸酰胺、1，3,2，4-二芐叉山梨醇按100:0.3:0.1(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后， 通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造粒。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為no。c，其余各段溫度為21(TC，擠出過程中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，8(TC干燥10小時后，使用手動式熱壓機(jī) 壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為200°C，熔融時間為3min，保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為lmm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為96.2。C，熔 點(TJ為164.5°C，將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱處理。 熱處理溫度為120°C， 熱處理時間為60秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為3.3%，耐熱性為 65。C"(D"， 80。C"A"， 100。C"x'，。 實施例5將聚乳酸(4032D，Natureworks)置于真空烘箱中，8(TC干燥10小時后， 與賴氨酸月桂酰胺(Amihope LL, Ajimoto)、 1，3，2，4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇 (NC6,三井化學(xué))按100:9:5(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后，通過雙螺桿擠出機(jī)共 擠出、造粒。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為170°C，其余各段溫度為 210°C，擠出過程中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，8(TC干燥IO小時后，使用手動式熱壓機(jī) 壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為2(XTC，熔融時間為3min，保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為O.lmm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為105.9°C， 熔點(TJ為165.9°C。將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱處 理。熱處理溫度為120°C， 熱處理時間為60秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為6.9%，耐熱性為 65。C實，80。C實，IO(TC實。 實施例6將聚乳酸(6251D，Natureworks，重均分子量11.8萬)置于真空烘箱中， 8(TC干燥10小時后，與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)、 1，3，2，4-二 (4-甲基芐叉) 山梨醇(NC6，三井化學(xué))按100:1:1(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后，通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造粒。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為17CTC，其余各段溫度為21(TC，擠出過程中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，8(TC干燥10小時后，使用手動式熱壓機(jī) 壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為200°C，熔融時間為3min，保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為0.5mm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為84.0'C，熔 點(TJ為167.8°C，將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱處理。 熱處理溫度為120°C, 熱處理時間為60秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為8.3%,耐熱性為 65。C"0)"， 80°C"€>"， 100。C實。 實施例7將聚乳酸均聚物(重均分子量9.8萬)置于真空烘箱中，8(TC干燥10小 時后，與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)、 1，3，2，4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇(NC6， 三井化學(xué))按100:1:1(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后，通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造 粒。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為170°C，其余各段溫度為21(TC，擠出 過程中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，80'C干燥IO小時后，使用手動式熱壓機(jī) 壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為200°C，熔融時間為3min，保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為0.5mm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(T^)為82.(C，熔 點(TJ為150.2°C，將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱處理。 熱處理溫度為120°C ， 熱處理時間為60秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為8.0%，耐熱性為 65。C實，80。C"(D"， IO(TC實。 比較例(1)將聚乳酸(4032D，Natureworks)置于真空烘箱中，8(TC干燥10小時后, 使用手動式熱壓機(jī)壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為20(TC,熔融時間為3min，保壓時間為30秒。壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為0.5mm 的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為U0.5'C， 熔點(TJ為H0.(TC。所制得的膜不進(jìn)行熱處理。經(jīng)測試，該薄膜的霧度為 3.0%，耐熱性為65。C"x", 80。C"x"， 100。C"x"。 比較例(2)將比較例(1)中制得的膜在鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為 120°C，熱處理時間為60秒。經(jīng)測試，該薄膜的霧度為3.2%，耐熱性為 65。C"x"， 80。C"x"， 100。C"x"。 比較例(3)將聚乳酸(4032D,Natureworks)置于真空烘箱中，80。C干燥10小時后， 分別與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)、 1，3，2，4-二 (4-甲基芐叉)山梨醇(NC6， 三井化學(xué))通過雙螺桿擠出機(jī)共擠出、造粒成4032D:EBLA=95/5 (重量份) 的母料l， 4032D/NC6=95/5 (重量份)的母料2。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料 段溫度為170。C，其余各段溫度為21(TC，擠出過程中抽真空排氣。兩種母料置于真空烘箱中，8(TC干燥10小時，再與干燥過的聚乳酸 (4032D， Natureworks)按一定比例混合成4032D/EBLA/NC6=98/1/1的混合 物，通過帶有T型模頭的單螺桿擠出機(jī)擠出并通過流延輥，制得厚度為0.5mm 左右的膜。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為170。C，其余各段溫度為210°C。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tw)為89.4"，熔 點CU為165.5'C。所制得的膜不進(jìn)行熱處理。經(jīng)測試，該薄膜的霧度為2.5%， 耐熱性為65。C"x"， 8(TC"x"， 100°C"x"。 比較例(4)將聚乳酸(4032D，Natureworks)置于真空烘箱中，80。C干燥IO小時后， 與乙撐雙月桂酰胺(EBLA)按IOO:I(重量份)進(jìn)行預(yù)混合后，通過雙螺桿擠 出機(jī)共擠出、造粒。所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料段溫度為17(TC，其余各段溫 度為21(TC，擠出過程中抽真空排氣。造粒好的混合物在真空烘箱中，8(TC干燥IO小時后，使用手動式熱壓機(jī)壓制成膜。熱壓機(jī)的溫度為200°C，熔融時間為3min，保壓時間為30秒。 壓制好的熔體用冰水混合物淬冷后，制得厚度約為0.5mm的膜。薄膜充分干燥后，測試熱處理前薄膜的冷結(jié)晶溫度(Tee)為84.7'C，熔 點(Tm)為164.5°C，將薄膜用鋼框和夾子固定后，置于隧道烘箱中進(jìn)行熱處理。 熱處理溫度為120°C, 熱處理時間為20秒。測試熱處理后薄膜的霧度和耐熱性。經(jīng)測試，霧度為13.3%,耐熱性為 65。C"0)"， 8(TC實，10(TC實o通過對比以上的實施例和比較例，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)純的聚乳酸薄膜，即使通 過熱處理，也不具有65。C的耐熱性(比較例l、 2)。而當(dāng)聚乳酸薄膜中含有 乙撐雙月桂酰胺(EBLA)時，冷結(jié)晶溫度(Tee)顯著降低(比較例3)，從 而可以使薄膜中的聚乳酸組分能夠在相同熱處理溫度的條件下，更快，更容 易的結(jié)晶。并且，通過在含有乙撐雙月桂酰胺(EBLA)的聚乳酸薄膜中， 進(jìn)一步添加芐叉山梨醇類化合物，熱處理所導(dǎo)致的霧度上升被明顯抑制，聚 乳酸薄膜的透明性得到了維持(比較例4、實施例l)。并且，通過控制熱處 理溫度和熱處理時間，本發(fā)明可以自由的調(diào)節(jié)制品的耐熱程度和透明性。
權(quán)利要求
1. 一種聚乳酸共混物，其特征在于所述的共混物主要由下列重量份的組分組成聚乳酸 100 份酰胺類化合物0.1～10份山梨醇類化合物 0.01～5份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸共混物，其特征在于所述的聚乳酸是聚 乳酸均聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物或者是它們之間的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸共混物，其特征在于所述的聚乳酸的重 均分子量為2萬 80萬。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸共混物，其特征在于所述的酰胺類化合 物選自乙撐雙垸基酰胺、飽和脂肪酸單酰胺、不飽和脂肪酸單酰胺或氨基酸 酰胺中的一種或幾種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸共混物，其特征在于所述的山梨醇類化 合物選自含有芐叉基團(tuán)的山梨醇類化合物中的一種或幾種。
6、 一種聚乳酸共混物的成型品，其特征在于由權(quán)利要求1~5任意一項 所述的聚乳酸共混物在成型時和/或成型后通過熱處理得到。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成型品，其特征在于所述的成型品厚度為 0.02~5mm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成型品，其特征在于熱處理的溫度范圍為聚乳 酸共混物的冷結(jié)晶起始溫度以上熔點以下，熱處理的時間為2秒鐘到10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乳酸共混物以及由這種共混物所制備的耐熱透明成型品，聚乳酸共混物主要由100重量份聚乳酸與0.1～10重量份酰胺類化合物和0.01～5重量份山梨醇類化合物共混而成。本發(fā)明還公開了一種由上述聚乳酸共混物在成型時和/或成型后通過熱處理所得到的聚乳酸成型品。本聚乳酸成型品同時具有良好的透明性與耐熱性。
文檔編號C08K5/053GK101265355SQ200710020278
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者天 夏, 征 徐, 賴錚錚, 陳敬祿 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司