[发明专利]一种双向收缩耐老化共聚酯薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械包装用薄膜，属于高分子薄膜技术领域，具体涉及一种双向收缩耐老化共聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯是结晶热塑性树脂，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。聚乙烯化学稳定性较好，室温下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。

聚丙烯(英文名称：Polypropylene，简称：PP，俗称：百折胶)，是聚α-烯烃的代表，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。

TPU(Thermoplasticpolyurethanes)，中文名为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。是一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保持形状不变能起个支撑、保护的作用。

目前，一次性医疗器械的使用越来越广泛，其包装材料的使用越来越受到大家的关注。常用的医疗器械包装材料常选用PE、PP、TPU等柔韧性良好的薄膜。

但是，此类材料存在以下问题：一方面，薄膜材料在使用之前无法确认是否已经巴氏杀菌；另一方面，紫外线杀菌时薄膜无法防止内部医疗器械的老化。因而需要开发一种新型医疗器械包装用薄膜。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种双向收缩耐老化共聚酯薄膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种双向收缩耐老化共聚酯薄膜，为五层薄膜结构，从上至下依次包括上表层、中间层1、芯层、中间层2和下表层，所述五层薄膜结构经拉伸定型处理，其中，芯层由耐老化结晶型聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和无定性态聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)组成，中间层1和中间层2均采用纳米无机物改性的非结晶型聚酯共聚物，所述上表层和下表层均采用接枝改性的聚乙烯和无定型态PETG共聚物组成，其中，所述耐老化结晶型聚对苯二甲酸乙二酯由苯二甲酸、乙二醇、苯并三氮唑和抗氧化剂聚合得到；所述无定性态聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯是由对苯二甲酸、乙二醇、丁二醇、2-甲基-1,3丙二醇、1,4-环己烷二甲醇共聚得到。

本发明的芯层中含有丁二醇和2-甲基-1,3丙二醇改性的无定性态PETG，由于该PETG共聚物加工过程中分子链的冷冻效果，实现了该薄膜所需要的双向收缩特性，从而实现薄膜材料在遇热巴氏杀菌过程中的迅速收缩包紧一次性医疗器械，从而确认该医疗器械经过了巴氏杀菌的热处理过程；同时，芯层中还具有苯并三氮唑和抗氧化剂改性的耐老化结晶型PET阻隔紫外线等对内部医疗器械的侵蚀和老化。

优选的，所述耐老化结晶型聚对苯二甲酸乙二酯由苯二甲酸、乙二醇、苯并三氮唑和抗氧化剂聚合得到，苯二甲酸、乙二醇、苯并三氮唑和抗氧化剂的质量比为60-80：20-40：0.1-2：0.01-1。聚合过程中采用10-60Pa的真空度，反应温度为280-290℃,反应时间为2-4h。

优选的，所述无定性态聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯是由对苯二甲酸、乙二醇、丁二醇、2-甲基-1,3丙二醇、1,4-环己烷二甲醇共聚得到，对苯二甲酸、乙二醇、丁二醇、2-甲基-1,3丙二醇和1,4-环己烷二甲醇的质量比为60-80：10-40：1-10：5-20：1-20。共聚过程中采用10-40Pa的真空度，反应温度为270-285℃,反应时间为2-4h。

优选的，所述纳米无机物改性的非结晶型聚酯共聚物是由纳米无机物、对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、2-甲基-1,3丙二醇、1,4-环己烷二甲醇共聚得到，纳米无机物、对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、2-甲基-1,3丙二醇和1,4-环己烷二甲醇的质量比为0.5-2.0：60-70：1-10：10-40：5-20：1-20。共聚过程中采用10-40Pa的真空度，反应温度为270-285℃,反应时间为2-4h。

进一步优选的，所述纳米无机物为纳米三氧化二铝、纳米硅酸钠、纳米SiO₂、纳米碳酸钙和纳米蒙脱土中的至少一种。

进一步优选的，所述纳米无机物的粒径为10～200nm。作为一种优选，所述纳米无机物的粒径为20～70nm。