含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种包含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的制造方法，该方法利用双螺杆挤出机熔融混炼聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物，以制得适用于射出成形、且成形后具高透光率的组合物；利用本方法制得的包含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯化合物的组合物可使射出成形加工周期缩短，有助于聚乳酸树脂的商业化。Ｎ

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种含有聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的制 造方法，更特别地，本专利技术是关于一种可縮短射出成形加工周期的聚乳酸树 脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物。
技术介绍
由于多数的塑料材料不具有可被自然分解的特性，近几年来在环保议题 曰益被关注的情况下，在自然环境中可被微生物自然分解的树脂材料，即所 谓的生物分解性树脂，其相关应用即倍受重视。在所有己商业化生产的生物分解性树脂中，聚乳酸树脂(polylactide resin， PLA)因为物性优异且取 得最低成本的缘故，其应用最为人所瞩目。聚乳酸的单体来源可从玉米、甜 薯等富含大量淀粉的植物中转化取得，相对于多数塑料材料的单体来源完全倚赖石化资源的情况，这种可以从可再生资源(renewable resource)获取 单体的聚合物被认为制造生产相对稳定，成本低廉，不但毋须担心石化资源 枯竭造成单体来源短缺的重大影响，在生产成本上也较稳定，不易受到石化 景气波动而起伏。同时此类聚合物在生产过程中也可减少能源的消耗，因此 也被认为其可抑制工业制造工艺中C02气体的产生量，减缓全球温室效应的升高趋势。聚乳酸树脂因其结晶速率极为缓慢，因此在常温下常以透明状态呈现， 可经由真空成形工艺法制成透明的冷饮杯、生鲜食品托盘等产品。然而也因 为此特性的缘故，造成聚乳酸在使用射出成形工艺法做加工时其成形加工周 期远高于可被商业接受的范围，再加上成形品的尺寸安定性不佳，种种原因 使得聚乳酸树脂无法使用射出成形工艺法进行产品制造，妨碍了其被广泛应 用的可能性。先前技术中有加入晶核剂和/或增韧剂以改善聚乳酸的射出成形 特性的技术，然而此技术固然改善了聚乳酸的射出成形特性，却也不可避免 地造成产品透明特性的丧失。因此，如何能改善聚乳酸的射出成形特性而又 保持其透明材料的特征，即是现代人所努力追求的目标。在先前的研究中，Eguiburu等人最先提出聚乳酸与聚甲基丙烯酸甲酯 (poly(methylmethacrylate)， PMMA)可经由溶液掺合》去(solution/precipitation blending)或溶液涂布法(solution casting)制备出任何比例互溶的聚乳酸/聚 甲基丙烯酸甲酯组成物。该互溶组成物以微分扫 瞄卡计(differential scanning calorimeter, DSC)分析，可观察得单一的玻璃转 移温度(glass transition temperature, Tg)，为该组成物完全互溶的特性之一。 同时也因为完全互溶的缘故，聚乳酸的结晶性质被抑制住，因此该组成物具 有透明的特征。然而此研究中所使用的树脂组成物制备方法需耗用大量的溶 剂且耗时，并不适用于商业化大量生产。Le等人则使用单螺杆挤出机，以熔 融混炼加工法制备聚乳酸和聚甲基丙烯酸甲酯组成物，然而他们却获得了二种树脂间不互溶的结果，因此所得的组成物也不具有透明性。综合以上所述可知，虽然具透明特征的聚乳酸和聚甲基丙烯酸甲酯树脂 组成物已被披露，但适合于商业化大量生产的加工方法尚无人提出，且该树 脂组成物于射出成形加工的特性亦尚未被评估。
技术实现思路
有鉴于现有技术的缺失，本专利技术的目的在于提供一种可应用于射出成形 的聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的制造方法，藉此取代传统溶 液掺合法或溶液涂布法。本专利技术提供的一种包含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的制备方法，其包括利用双螺杆挤出机(挤出机)将熔融流率为2.0 20.0g/10min 的聚乳酸树脂和熔融流率1.5 24g/10min的聚丙烯酸酯类化合物进行熔融混 炼加工，其中前述双螺杆挤出机的长径比为32 42，加工温度为H5 230。C， 以及螺杆转速为200 550 rpm。利用本专利技术的制备方法制得的组合物，其聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化 合物两者高度均匀混合，因此该聚乳酸树脂组成物的互溶性高，造粒形成粒 子后的产品外观为透明粒子状，可容易纳入一般使用射出成形工艺法制造透 明塑料产品的制造工艺，同时成形加工周期也縮短至可被商业化生产的接受 范围之内，达到降低生产成本和提高生产效率的结果。在本专利技术的制备方法中，所述双螺杆挤出机的长径比优选为36 42，加 工温度优选为180 210°C，螺杆转速优选为350 550 rpm。本专利技术所述的制备方法中，以组合物的总重为100%计算，组合物中聚乳酸树脂的含量优选为70 95%，聚丙烯酸酯类化合物的含量优选为5 30%。 在本专利技术所述的制备方法中，为了达到更好的效果，前述聚乳酸树脂的 熔融流率优选为3.0 12.0g/10min，聚丙烯酸酯类化合物的熔融流率优选为 5.0 16.0g/10min。在本专利技术的优选实施方案中，聚丙烯酸酯类化合物优选为聚甲基丙烯酸 甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯或聚丙烯酸乙酯。本专利技术还提供了一种包含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物， 其特征在于，该组合物用上述制备方法制得，该制备方法中的射出成形加工 周期为13 20秒。上述组合物，将其以射出成形的方式制得的1/8英吋厚度的试片其透光率 在80°/。以上;将该组合物以射出成形方式制得的1/4英吋厚度的试片其透光率 在75%以上。本专利技术用上述方法制得的组合物，其中，该组合物中聚乳酸树脂的含量 优选为70 95%，聚丙烯酸酯类化合物的含量优选为5~30%;该聚丙烯酸 酯类化合物优选为聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯或 聚丙烯酸乙酯。本专利技术的上述组合物，其聚乳酸树脂与聚丙烯酸酯类化合物两者高度均 匀混合，聚乳酸树脂组成物的互溶性高，造粒后产品外观为透明粒子状，且 该组成物可容易纳入一般使用射出成形工艺法制造透明塑料产品的制造工艺 中，适合于商业化大量生产，达到降低生产成本和提高生产效率的结果。附图说明图1:使用不同长径比的双螺杆挤出机制得的透明聚乳酸树脂组成物 (PLA/PMMA=%/10)的微分扫瞄卡计分析图，其中的28、 32、 36和42为 挤出机的长径比，横坐标为温度(°C)，纵坐标为热流和放热的趋势；图2:使用长径比36的双螺杆挤出机制得的不同比例的透明聚乳酸树脂 组成物的微分扫瞄卡计分析图，其中右侧的比值为聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯 类化合物(PLA/PMMA)的重量比例，横坐标为温度(°C)，纵坐标为热流 和放热的趋势。具体实施例方式以下结合附图详细说明本专利技术，但不限定本专利技术的实施范围。本专利技术提供制备包含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的方 法，其步骤包含利用双螺杆挤出机将熔融流率为2.0 20.0g/10min的聚乳酸树 脂和熔融流率1.5 24g/10min的聚丙烯酸酯类化合物进行熔融混炼加工，其中 前述双螺杆挤出机的长径比为32 42、加工温度为175 230。C，以及螺杆转 速为200 550 rpm。在优选实施例中，双螺杆挤出机的长径比为36 42;加工温度为180 210°C;螺杆转速为350 550rpm。在优选实施例中，以组合物总重为100%计算，组合物中聚乳酸树脂的含 量为50 99%，且聚丙烯酸酯类化合物的含量为1 50%;更优选地，聚乳 酸树脂的含量为70 95。/^且聚丙烯酸酯类化合物的含量为5 30%。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含聚乳酸树脂和聚丙烯酸酯类化合物的组合物的制备方法，该方法包括利用双螺杆挤出机将熔融流率为２．０～２０．０ｇ／１０ｍｉｎ的聚乳酸树脂和熔融流率１．５～２４ｇ／１０ｍｉｎ的聚丙烯酸酯类化合物进行熔融混炼加工，其中，双螺杆挤出机的长径比为３２～４２，加工温度为１７５～２３０℃，螺杆转速为２００～５５０ｒｐｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明毅，简福明，唐纳玲，吴志霖，曲清蕃，
申请(专利权)人：奇钛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]