專利名稱::生物可分解性板材的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種板材,特別是涉及一種以生物可分解性的天然高分子聚乳酸為主要成分,添加多元醇化合物為改質劑,利用多元醇類的結構上具有脂肪族長鏈及醇類官能基,而可提高聚乳酸制成的板材的柔韌性,增加其利用范圍的生物可分解性板材。
背景技術:
:一般板材常用于制成各式包裝樣盒,例如透明或半透明的食品盒、化妝品盒、玩具盒或禮品盒等,可讓消費者看得到實品,提高購買的意愿,設計精美的包裝盒更可增加商品的價值感。隨著全球能源短缺以及石化塑膠產品對地球環境造成越來越多的污染,綠色化工的觀念已逐漸發展。對于的塑膠產品,例如包裝容器等,也朝向以具有生物可分解性材料制作的方向發展。聚乳酸(Polylacticacid;PLA)為一種生物可分解性的高分子材料,其是從植物纖維中的葡萄糖發酵成乳酸,再經聚合而成,能夠在自然的掩埋環境中被微生物分解成二氧化碳及水,因此可以被利用來作為取代傳統塑膠的原料。然而,聚乳酸本身的特性為剛性強但韌性不足,受到撞擊時非常容易破碎。一般板材經傳統成型機成型后,必須以切刀裁切成連續狀以利于后續工序的組裝。請參閱圖2所示,是為一般現有板材的結構示意圖。板材300具有轉折角310,在折合時轉折角310會露出多余部分,影響盒體的美觀,若需要制作轉折角能密合而沒有多余部分的板材,則需要對板材進行特殊的預折線(例如k線)制作,對于板材的機械性質要求更高。而以聚乳酸制成的板材其堅硬易脆,在切刀裁切成連續狀的板材時,經過連續(10次以下)的對折,很容易斷裂,其機械性質與傳統石化衍生的高分子材料仍然有一段差距,相對的使其應用受到限制。由此可見,上述現有的板材在結構與使用上,顯然仍存在有不便與缺陷,而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題,相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道,但長久以來一直未見適用的設計被發展完成,而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題,此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的生物可分解性板材,實屬當前重要研發課題之一,亦成為當前業界極需改進的目標。有鑒于上述現有的板材存在的缺陷,本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經-瞼及專業知識,并配合學理的運用,積極加以研究創新,以期創設一種新型結構的生物可分解性板材,能夠改進一般現有的板材,使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計,并經過反復試作樣品及改進后,終于創設出確具實用價值的本發明。
發明內容本發明的目的在于,克服現有的板材存在的缺陷,而提供一種新型結構的生物可分解性板材,所要解決的技術問題是使其可以改善現有傳統的生物可分解性板材的韌性不足,裁切處容易碎裂的缺點,從而更加適于實用。本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種生物可分解性板材,其至少包含聚乳酸,其含量為界于約90至約99.9重量百分比;以及多元醇化合物,其含量為界于約0.1至約10重量百分比,且其分子量大于或等于1000。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的生物可分解性板材,其中所述的多元醇化合物包含聚酯型多元醇。前述的生物可分解性板材,其中所述的聚酯型多元醇至少包含乙酰擰檬酸三丁酯、聚己二酸丁二醇酯、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚己內酯、聚己二酸己二醇酯或上述的任意組合。前述的生物可分解性板材,其中所述的板材為半透明。前述的生物可分解性板材,其中所述的板材為不透明。前述的生物可分解性板材,其中所述的板材上具有預折線,可折壓成具有轉折角的立體構造。前述的生物可分解性板材,其中所述的預折線為具有V型凹槽的壓線。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知,為了達到上述目的,本發明提供了一種生物可分解性板材,包含聚乳酸原料及多元醇化合物。聚乳酸原料為生物可分解的高分子材料,多元醇化合物是作為聚乳酸原料的改質劑,用以改變聚乳酸的物性,增加聚乳酸原料制成品的韌度。依照本發明的一實施例,生物可分解性板材的聚乳酸原料的含量約界于90~99.9重量百分比,多元醇化合物的含量約界于0.1~10重量百分比。借由上述技術方案,本發明生物可分解性板材至少具有下列優點1、根據上述可知,本發明實施例的生物可分解性板材,是以生物可分解性的天然高分子聚乳酸為主要成分,添加多元醇化合物為改質劑,利用多元醇類的結構上具有脂肪族長鏈及醇類官能基,而可提高聚乳酸制成的板材的柔韌性,增加其利用范圍。2、本發朋可以具有一預折線(俗稱k線),可在后續加工組裝時輔助板材的折壓使之成為具有轉折角的立體構造,可使板材折合所形成的轉折角呈現為密合狀態,而可應用于制成較為精致的各式盒體。3、再者,本發明具有脆性低且韌度高的優良特性,可以經過連續的壓折及裁切,制成具有預折線(k線)的板材,除了可增加生物可分解性板材的應用范圍之外,其可完全被生物分解的特性更可滿足環保的需求。4、此外,利用本發明制成的盒體、袋體或容器更加具有耐沖擊性,不容易破損,并具有自然光澤,更能依照不同需求調整改質劑的添加比例來呈現不同的透明度,而可增加產品的變化及設計感。綜上所述,本發明有關一種生物可分解性板材,成分中含有約90~99.9重量百分比的聚乳酸及約0.1~10重量百分比的多元醇化合物。聚乳酸為生物可分解的高分子材料,多元醇化合物同樣具有生物可分解性,是作為聚乳酸原料的改質劑,用以增加生物可分解性板材在裁切及壓折時的韌度。本發明可以有效的改善現有傳統的生物可分解性板材的韌性不足,裁切處容易碎裂的缺點,非常適于實用。本發明具有上述諸多優點及實用價值,其不論在產品結構或功能上皆有較大的改進,在技術上有顯著的進步,并產生了好用及實用的效果,且較現有的板材具有增進的突出功效,從而更加適于實用,并具有產業的廣泛利用價值,誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發明的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂,以下特舉較佳實施例,并配合附圖,詳細說明如下。圖1是依照本發明實施例的一具有預折線的生物可分解性板材的示意圖。圖2為一般板材的結構示意圖。200:生物可分解性板材210:預折線220:凹點300:板材310:轉折角具體實施方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例,對依據本發明提出的生物可分解性板材其具體實施方式、結構、特征及其功效,詳細說明如后。依照本發明的一實施例,本發明的生物可分解性4反材,包含聚乳酸原料及多元醇化合物。聚乳酸原料為生物可分解的高分子材料,多元醇化合物是作為聚乳酸原料的改質劑,用以改變聚乳酸的物性,增加聚乳酸原料制成品的韌度。其中,生物可分解性板材的聚乳酸含量約界于90~99.9重量百分比,多元醇化合物的含量約界于0.1~10重量百分比。利用多元醇類化合物的結構上具有脂肪族長鏈及醇類官能基,可以提高聚乳酸板材的柔韌性,能夠避免其斷裂。此外,多元醇化合物本身即可被生物分解,因此本發明實施例的聚乳酸板材為完全生物可分解的板材,板材的韌度可以隨著組成物中含有的多元醇化合物的比例增加而增加,且板材的透明度隨著多元醇化合物的含量降低而提高,可以依需要制成透明或半透明的板沐如真空成型類、壓空成型類等加工方式的產品,如水果盒、糕餅盒、便當盒、蛋盒、杯盤碟等。請參閱下面的通式所示,是依照本發明一實施例的改質劑的通式。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>上述聚乳酸的改質劑可為分子量大于等于IOOO的多元醇化合物。該多元醇化合物包含末端含有羥基的聚酯型多元醇,例如乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)、聚己二酸丁二醇酯、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚己內酯(Polycaprolactone;PCU或聚己二酸己二醇酉旨(Polyhydroxyalkanoate;PHA)或上述的任意組合。請參閱下面的表一所示,為利用市售(NatureWork)的聚乳酸原料制成的聚乳酸板材,及本發明的含改質劑的聚乳酸板材的機械性質的比較結果表一<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中,對照組為一般PLA板材,不含任何改質劑,而試驗組為98%wt的聚乳酸及2y。wt的改質劑所組成的PLA板材,其中,改質劑為分子量大于1000以上的聚酯型多元醇類化合物。結果顯示,試驗組的PLA板材的其機械性質包含縱向的抗張強度(TensileStrength)及伸長率(Elongation%)、彎曲強度(FlexuralStrength),及橫向的抗張強度及伸長率皆較一般PLA板材更為增進。依照本發明的實施例,該生物可分解性板材可以具有一預折線(俗稱k線),是以切刀加熱將板材裁切成連續狀,可在后續加工組裝時輔助板材的折壓,使之成為具有轉折角的立體構造。請參閱圖1所示,是依照本發明實施例的一具有預折線的生物可分解性板材的示意圖。該生物可分解性板材200具有預4斤線210,預折線210為具有V型凹槽的壓線,該V型凹槽的底部具有連續的凹點220,用于輔助板材壓折成適當的形狀。具有預折線220(k線)的板材的特色在于,可以使板材折合所形成的轉折角呈現為密合的狀態,其不同于一般現有的板材在轉折角處會產生有多余的折邊,而可以應用于制成較為精致的各式盒體。由上述本發明的實施例可知,本發明的生物可分解性板材,具有脆性低且韌度高的優良特性,可以經過連續(IO次以上)的壓折及裁切,制成具有預折線(k線)的板材,除了可以增加生物可分解性板材的應用范圍外,其可完全被生物分解的特性更可以兼顧環保的需求,非常適于實用。此外,利用本發明實施例的生物可分解性板材所制成的盒體、袋體或容器更加具有耐沖擊性,不容易破損,并具有自然的光澤,更能依照不同需求,調整改質劑的添加比例來呈現不同的透明度,而可增加產品的變化及設計感,從而更加適于實用。以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,并非對本發明作任何形式上的限制,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發明,任何熟悉本專業的技術人員,在不脫離本發明技術方案范圍內,當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發明技術方案的范圍內。權利要求1.一種生物可分解性板材,其特征在于其至少包含聚乳酸,其含量為界于約90至約99.9重量百分比;以及多元醇化合物,其含量為界于約0.1至約10重量百分比,且其分子量大于或等于1000。2、根據權利要求1所述的生物可分解性板材,其特征在于其中所述的多元醇化合物包含聚酯型多元醇。3、根據權利要求2所述的生物可分解性板材,其特征在于其中所述的聚酯型多元醇至少包含乙酰檸檬酸三丁酯、聚己二酸丁二醇酯、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚己內酯、聚己二酸己二醇酯或上述的任意組合。4、根據權利要求1所述的生物可分解性板材,其特征在于其中所述的板材為半透明。5、根據權利要求1所述的生物可分解性板材,其特征在于其中所述的板材為不透明。6、根據權利要求1所述的生物可分解性板材,其特征在于其中所述的板材上具有預折線,可折壓成具有轉折角的立體構造。7、根據權利要求6所述的生物可分解性板材,其特征在于其中所述的預折線為具有V型凹槽的壓線。全文摘要本發明是有關于一種生物可分解性板材,其至少包含聚乳酸,其含量為界于約90至約99.9重量百分比;以及多元醇化合物,其含量為界于約0.1至約10重量百分比,且其分子量大于或等于1000。聚乳酸為生物可分解的高分子材料,多元醇化合物同樣具有生物可分解性,是作為聚乳酸原料的改質劑,用以增加生物可分解性板材在裁切及壓折時的韌度。本發明是以生物可分解性的天然高分子聚乳酸為主要成分,添加多元醇化合物為改質劑,利用多元醇類的結構上具有脂肪族長鏈及醇類官能基,而可提高聚乳酸制成的板材的柔韌性,增加其利用范圍,可改善現有傳統的生物可分解性板材的韌性不足,裁切處容易碎裂的缺點,非常適于實用。文檔編號C08J5/18GK101245176SQ20071007937公開日2008年8月20日申請日期2007年2月15日優先權日2007年2月15日發明者張清心,李鴻慶,黃明仁申請人:偉盟工業股份有限公司