[发明专利]一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法，其中，该涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜，其结构由内至外依次是高阻隔涂层、底涂层、基材层；基材层是由三层共挤双向拉伸PLA薄膜组成，分别为A层、B层和C层；A层和C层的组分以质量份数计由PLA 68‑93.2份、增韧剂5‑20份、相容剂1‑3份、扩链剂0.2‑1份、抗氧剂0.2‑1份、抗静电剂0.5‑3份、开口剂0‑1份、爽滑剂0‑1份组成；B层的组分以质量份数计由PLA 76‑93.8份、增韧树脂5‑20份、相容剂1‑3份、扩链剂0.2‑1份组成；高阻隔涂层为耐水改性的PVA涂层。其生产工序简单，采用绿色环保材料，该薄膜性能优异，在高阻隔涂层很薄的情况下，仍然具有很好的阻隔效果。

技术领域

本发明涉及薄膜软包装领域，特别涉及一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。近些年来，随着人们环保意识的逐渐提高和白色垃圾的不断增多，对聚乳酸的重视和研究也越来越多，市场的聚乳酸薄膜产品种类也再不断丰富。

双向拉伸聚乳酸薄膜(BOPLA)是一款透明的可生物降解聚合物薄膜，具有高的光泽度、透明度、耐油溶性、易折叠型以及热封性等，可以广泛用于医疗、食品、电子设备等软包装领域。由于双拉工艺的取向作用，BOPLA 薄膜的阻隔性比PLA膜好。但是，由于聚乳酸材料本身的阻氧阻氮等阻隔能力比较低，目前使用BOPLA薄膜的都是对阻隔性要求较低的包装领域。为了扩大BOPLA的应用范围，需要提高其阻隔性能。

提高BOPLA薄膜阻隔性能的一种常用方法就是涂布法，而通常的涂布工艺是在BOPLA薄膜表面涂覆无机纳米材料或者在BOPLA薄膜表面镀一层无机纳米材料。采用无机纳米材料作为阻隔层的BOPLA薄膜，薄膜的柔软度会下降。此外，采用无机纳米材料作为阻隔层的BOPLA薄膜，由于涂布分散液中无机粒子的团聚，粒子之间的间隙造成薄膜表面可能会出现针孔缺陷，影响薄膜的阻隔性能。因此，如何获得一种阻隔性优异的BOPLA是本行业的诉求。

发明内容

为解决背景技术中提到采用无机纳米材料作为阻隔层的BOPLA薄膜阻隔性仍有待提高的问题，本发明提供一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜，其膜层结构由下至上依次包括高阻隔涂层、底涂层和基材层；

所述基材层是由三层共挤双向拉伸PLA薄膜组成，从上至下依次为A层、 B层和C层；

所述A层和所述C层的组分以质量份数计由PLA 68-93.2份、增韧剂5-20 份、相容剂1-3份、扩链剂0.2-1份、抗氧剂0.2-1份、抗静电剂0.5-3份、开口剂0-1份、爽滑剂0-1份组成；

所述B层的组分以质量份数计由PLA 76-93.8份、增韧树脂5-20份、相容剂1-3份、扩链剂0.2-1份组成；

所述高阻隔涂层为耐水改性的PVA涂层。

进一步地，所述高阻隔涂层采用的耐水改性的PVA涂布液的组分包括： PVA、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、层状硅酸盐、NaOH、水和乙醇；

PVA:丙烯酸乳液：聚氨酯乳液的质量比为5:4:1；所述层状硅酸盐的含量为0.1％-1％；所述NaOH的中和度为10mol％；所述PVA涂布液固含量为8-10wt％；

PVA选用醇解度为99％的PVA 1799；丙烯酸分子量为20-25万；聚氨酯分子量为3000-5000。

进一步地，所述增韧树脂为植物纤维、淀粉、聚己二酸丁二醇、聚丁二酸丁二醇、聚碳酸丁二酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中的一种或几种组成。

进一步地，所述相容剂为PLA-g-MAH。