发明名称 生物分解性塑胶之组成物及其制造方法
摘要 本发明系提供一种生物分解性塑胶之组成物及其制造方法,其从现有合成生物分解聚合物中选择主链含有酯基、侧链含有酯基、羟基、羧基或酮基特征的聚合物,以及具有侧链含有羟基、羧基或酯基特征的中长链烯类共聚物,再与变性淀粉、亲和剂及其他助剂共同组成为原料,透过合理搭配,并以高温高压混炼方法而生产出不含PE(聚丙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)四种成分的完全生物分解塑胶,这一方法技术简单,且又兼顾成本、加工性能、生物分解性及制作技术的方便性。
申请公布号 TWI248957 申请公布日期 2006.02.11
申请号 TW093118611 申请日期 2004.06.25
申请人 陈铭通 发明人 陈铭通
分类号 C08L3/12 主分类号 C08L3/12
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中正区忠孝东路1段176号9楼
主权项 1.一种生物分解性塑胶之组成物,系至少由下列成 分组成: 25-50%重量百分比之淀粉; 10-40%重量百分比之合成生物分解树脂; 10-35%重量百分比之带烯类直链的合成树脂; 8-15%重量百分比之亲和剂; 1-5%重量百分比之偶联剂;以及 1-15%重量百分比之助剂;及 其中,该合成生物分解树脂系选自主链含有酯基与 侧链含有酯基、羟基(-OH)、羧基和酮基任一及其 任意组合其中之一的合成生物分解聚合物,该带烯 类直链的合成树脂系选自侧链含有羟基、羧基和 酯基任一及其任意组合其中之一的中长链烯类共 聚物,而该助剂系为选自下列族群:碳酸钙、硬脂 酸钙、二丁醇、乙酸乙酯、矽酸盐、山梨醇及其 任意组合之其中之一。 2.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该淀粉 系于160-170℃下进行乾燥脱水。 3.如申请专利范围第2项所述之组成物,其中该淀粉 更加入相对于该淀粉100-150%重量百分比之润滑剂 与1-5%重量百分比之分散剂以进行超细研磨,致使 该淀粉之粒径<10m。 4.如申请专利范围第3项所述之组成物,其中该润滑 剂系为选自工业白油(while oil)、硬脂酸、聚乙烯 蜡及氧化聚乙烯之高沸点溶剂油其中之一。 5.如申请专利范围第3项所述之组成物,其中该分散 剂系为1,3-丙二胺甘油二硬脂酸酯(SAPA)。 6.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该淀粉 系为一变性淀粉。 7.如申请专利范围第6项所述之组成物,其中该淀粉 用量较佳为25-40%重量百分比。 8.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该合成 生物分解聚合物系选自PCL(聚己内酯)或PLA(聚乳酸) 与PBS(聚琥珀酸丁烯酯)任一及其任意组合其中之 一。 9.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该合成 生物分解树脂之用量较佳为15-30%重量百分比。 10.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该中 长链烯类共聚物系选自EVA(乙烯/醋酸乙烯酯共聚 物)、EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)或EAA(乙烯/丙烯酸/ 醋酸酯共聚物)其中之其中任一者、任二者与任三 者之共聚混合物。 11.如申请专利范围第10项所述之组成物,其中该共 聚混合物系EAA与选自EVOH及EVA其中之任一混合,且 其混合比系为1:(0.1~10)。 12.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该亲 和剂系为甘油。 13.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该偶 联剂系为选自各种矽烷与有机过氧化物其中任一 。 14.如申请专利范围第13项所述、之组成物,其中该 矽烷系为有机矽烷。 15.如申请专利范围第13项所述之组成物,其中该有 机过氧化物系为过邻苯二甲酸二丁酯。 16.如申请专利范围第1项所述之组成物,其中该生 物分解性塑胶之组成物在堆肥环境下六个月内,其 分解率≧90%,一年内完全分解。 17.一种生物分解性塑胶之制造方法,其系包含下列 步骤: (a)混合25-40%重量百分比之淀粉、10-40%重量百分比 之合成生物分解树脂、10-35%重量百分比之带烯类 直链的合成树脂、8-15%重量百分比之亲和剂、1-5% 重量百分比之偶联剂,以及1-15%重量百分比之助剂; (b)进行一高速搅拌处理,以在转速1000-2800r/min之搅 拌速度,搅拌时间5-20分钟以及搅拌温度在30-120℃ 下进行该高速搅拌; (c)进行一混炼处理,以在处理温度系为120-220℃,处 理压力为5-20 MPa以及处理时间为3-12分钟下进行该 混炼处理;以及 (d)冷却并进行造粒以形成该生物分解性塑胶。 18.如申请专利范围第17项所述之制造方法,其中该 步骤 (a)之前更包含一预处理该淀粉之步骤,包括: (a1)将该淀粉在160-170℃下强力乾燥脱水; (a2)加入相对于该淀粉100-150%重量百分比的润滑剂 和1-5%的分散剂; (a3)在500-800公斤高压下均质研磨,致使该淀粉之粒 径在10m以下;以及 (a4)以一离心机将该淀粉与油相分离。 19.如申请专利范围第17项所述之制造方法,其中该 搅拌速度较佳为1400-1800 r/min,该搅拌时间较佳为6- 15分钟。 20.如申请专利范围第17项所述之制造方法,其中该 高速搅拌处理系于一密封之高速搅拌机中达成。 21.如申请专利范围第17项所述之制造方法,其中该 混炼处理的处理温度较佳为120-200℃,处理压力较 佳为8-15 MPa,处理时间较佳为5-10分钟。 22.如申请专利范围第17项所述之制造方法,其中该 混炼处理系于一双螺杆挤塑机中实现的。 23.如申请专利范围第17项所述之制造方法,其中该 生物分解性塑胶在堆肥环境下六个月内,其分解率 ≧90%,一年内完全分解。
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