[发明专利]耐热性聚乳酸树脂成型品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸树脂成型品的制造方法，特别是涉及一种耐热性聚乳酸树脂成型品的制造方法。

背景技术

以石油为原料的高分子聚合物材料虽广泛被制成日常生活用品，但此类高分子聚合物，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等，使用后很难再回收利用，且由于其结构稳定，不易在自然环境中被分解，对环境造成极大的冲击，因此对于高分子聚合物的回收机制与可分解高分子聚合物的研究也越来越重要。

其中，聚乳酸(polylactic acid，简称为PLA，亦称为聚丙交酯)是目前研究应用相对较多的一种降解材料，它是以淀粉发酵或化学合成得到的乳酸为基本原料制备得到的一种较不会危害到环境的材料，除了具有生物可分解的特性外，聚乳酸还具有良好的机械特性、加工方便，及容易取得材料来源等优点。因此，其应用十分广泛，经过加工后可制成各种民生与卫生医疗用品，例如，快餐饭盒、无纺布、保健织物、地垫、免拆型手术缝合线等。

但一般聚乳酸树脂产品，由于聚乳酸的软化点(glass transition，亦称为玻璃转移温度)约为60℃，所制成的产品以货车运输时，由于货舱为密闭空间，白天受热后温度易持续上升高达50℃以上，导致置于货舱中的产品会因不耐热而产生软化变形的情形；或者，当该聚乳酸树脂产品在使用时必须与高温物品相接触，例如，以聚乳酸餐盒盛接饭菜时，刚煮好的饭菜温度多高于50℃以上，与该餐盒接触时也容易导致餐盒变形而不耐使用，导致现有聚乳酸树脂产品具有不利于长途运输储藏与使用范围较有限的缺点。

为了改善上述缺点，会在聚乳酸原料中再加入成核剂(nucleic agent)以增加聚合物的结晶度，及提高该聚乳酸树脂产品的热变形温度，通常添加有成核剂的聚乳酸树脂产品，其热变形温度可提高至70℃～150℃，参阅图1，为现有制造聚乳酸树脂成型品的制造方法，包括下列步骤：

步骤101为制得一个初成型品，是将一含有聚乳酸原料与成核剂的混合物搅拌均匀后，配合一个适当的模具并采用一预定的成型方式成型为该初成型品。

步骤102为冷却与制得一个最终成型品，制得该初成型品后，将其移送到一冷却装置，并控制其降温速度，使该初成型品于一定时间内形成均匀且大量的结晶，直到该初成型品的温度降至聚乳酸的玻璃转移点温度以下(通常是降温至50℃以下)为止，则可制得该最终成型品，再将冷却完成的最终成型品取出。

虽然在聚乳酸原料中添加成核剂的制程，可制出具有较高热变形温度且耐热性较佳的聚乳酸树脂成型品，但实际仍存有下列缺失：

一、当该混合物成型为该初成型品后，必须让该初成型品缓慢冷却，否则会造成结晶不佳而影响最终成型品的机械强度，由于该初成型品必须留在该冷却装置内，以控制降温速度的方式使其温度缓慢降低，才能使聚乳酸形成完美结晶，导致制程所需时间相对冗长，进而使该现有的制造方法相对具有制程效率较差的缺点。

二、由于该初成型品在该冷却装置中必须缓慢且稳定地降温以形成该最终成型品后才能取出，除了制程效率与产品产量会受限外，所花费的时间成本也较高，考量到制程的效率、时间与产量，使所制得的耐热性聚乳酸树脂成型品的成本与售价相对增加，而较不利于推广使用。

发明内容

本发明的目的是在提供一种制程效率较高，且仍能维持所制出成型品的耐热性与机械强度的耐热性聚乳酸树脂成型品的制造方法。

于是，本发明耐热性聚乳酸树脂成型品的制造方法包括下列步骤：

一、初步成型，是将一包括有聚乳酸原料与成核剂组份的混合物搅拌均匀后，以一预定的成型方法成型为一个初成型品；

二、冷却，使该初成型品快速冷却至一预定温度以下；

三、后热处理，将该初成型品直接浸置于温度范围在65℃～150℃内的液体中一段预定时间进行再加热，以形成一个二次成型品；及

四、冷却，使该二次成型品冷却到聚乳酸原料的玻璃转移温度以下，以获得该耐热性聚乳酸树脂成型品。