[發(fā)明專利]延伸薄膜及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210452664.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN103724954A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建邦;吳志宏;時(shí)國誠;洪啟源;李家豪;吳耀祖;陳志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L53/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種延伸薄膜，具體來說，涉及一種由聚乳酸以及嵌段共聚物制成的延伸薄膜。

背景技術(shù)

環(huán)境污染與尋求石化替代材料長久以來一直為人類所面臨的重大課題，尤其在地球氣候異常加劇與石油價(jià)格高漲的雙重因素推動(dòng)下，近年來世界各國更是投入大量資源針對(duì)上述課題尋求解決的方法。

聚乳酸是一種具有良好生物分解性的脂肪族聚酯，由于其制造來源可為天然淀粉而不需仰賴傳統(tǒng)的石化原料，故不會(huì)造成環(huán)境污染，可取代傳統(tǒng)石化塑料，因此聚乳酸材料一直是研究發(fā)展的環(huán)保概念材料。近年來由于國際大廠的大量投入生產(chǎn)，聚乳酸材料價(jià)格已降至70至110NTD/Kg，在成本上較其它生物質(zhì)塑料材料具有優(yōu)勢(shì)，有利于取代傳統(tǒng)石化塑料材料。然而，聚乳酸材料雖然具有上述優(yōu)點(diǎn)，但由于聚乳酸本身結(jié)構(gòu)仍有結(jié)晶速度慢、耐熱性低及熔融加工過程易產(chǎn)生水解現(xiàn)象等物化性需要改善的問題。

為了改善聚乳酸的透光性與機(jī)械性質(zhì)，已知有通過熔融混煉左旋聚乳酸(PLLA)與右旋聚乳酸(PDLA)后，再進(jìn)行擠壓而獲得的聚乳酸薄膜，且在制備過程中還可摻混聚苯乙烯或環(huán)氧樹脂顆粒等摻混物。然而，此制備聚乳酸的方法需要改變PLLA與PDLA的熔融摻重量比例，且需要添加異構(gòu)物PDLA與晶核劑。亦知有通過一嵌段共聚物作為聚乳酸的兼容助劑以制得的聚乳酸薄膜。然而，此嵌段共聚物僅用以提升聚合物組份間的兼容性，對(duì)于改善聚乳酸的透光性與機(jī)械性質(zhì)并無特別說明。

因此，如何提升聚乳酸的耐熱性、透光性與機(jī)械性質(zhì)，將有助于包裝材料的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種延伸薄膜，包括：聚乳酸；以及嵌段共聚物，包含：第一嵌段，具有苯乙烯系重復(fù)單元構(gòu)成的鏈段；第二嵌段，具有選自丙烯酸酯系重復(fù)單元及甲基丙烯酸酯系重復(fù)單元所組成組的至少一種重復(fù)單元構(gòu)成的鏈段；以及第三嵌段，具有包含環(huán)氧基的乙烯系重復(fù)單元構(gòu)成的鏈段，其中，該第一嵌段、第二嵌段和第三嵌段通過化學(xué)鍵結(jié)合。

本發(fā)明還提供一種制造延伸薄膜的方法，包括下列步驟：混合聚乳酸及嵌段共聚物以形成混合物；擠出該混合物以形成板體；以及延伸該板體以形成延伸薄膜。

本發(fā)明的延伸薄膜透過在聚乳酸中添加嵌段共聚物，以解決聚乳酸在加工過程易產(chǎn)生水解現(xiàn)象，且在經(jīng)延伸加工步驟后，更能有效提升聚乳酸高分子鏈排列同向性與規(guī)則性，明顯改善聚乳酸的耐熱性、透光率與機(jī)械性質(zhì)。

附圖說明

圖1顯示合成本發(fā)明的嵌段共聚物的1HNMR分析結(jié)果圖標(biāo)；

圖2顯示利用單軸逐步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜，其應(yīng)力和應(yīng)變曲線圖；

圖3顯示利用雙軸同步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜，其應(yīng)力和應(yīng)變曲線圖；

圖4顯示利用單軸逐步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜在不同溫度下的等溫結(jié)晶條件下的DSC升溫曲線；以及

圖5顯示利用雙軸同步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜在不同溫度下的等溫結(jié)晶條件下的DSC升溫曲線。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，該領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的實(shí)施方式加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明所揭示的精神下賦予不同的修飾與變更。

須知，本說明書中所記載的“第一”、“第二”及“第三”等用語，僅用以配合說明書所揭露的內(nèi)容，以供該領(lǐng)域技術(shù)人員了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件或順序，故不具有技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，且其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

在一具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種延伸薄膜，包括聚乳酸以及嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含第一嵌段，具有苯乙烯系重復(fù)單元構(gòu)成的鏈段；第二嵌段，具有選自丙烯酸酯系重復(fù)單元及甲基丙烯酸酯系重復(fù)單元所組成組的至少一種重復(fù)單元構(gòu)成的鏈段；以及第三嵌段，具有包含環(huán)氧基的乙烯系重復(fù)單元構(gòu)成的鏈段，其中，該第一嵌段、第二嵌段和第三嵌段通過化學(xué)鍵結(jié)合。

本發(fā)明所述的嵌段共聚物是指單體的聚合產(chǎn)物，即由第一嵌段、第二嵌段及第三嵌段聚合而成的聚合物，該單體包括苯乙烯系單體、丙烯酸酯系單體、甲基丙烯酸酯系單體以及具有包含環(huán)氧基的乙烯系單體。具體而言，可先合成第一嵌段，并準(zhǔn)備第二嵌段及第三嵌段，接著可選擇令第一嵌段依序與第二嵌段及第三嵌段聚合，或令第一嵌段依序與第三嵌段及第二嵌段聚合。