[发明专利]延伸薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种延伸薄膜，具体来说，涉及一种由聚乳酸以及嵌段共聚物制成的延伸薄膜。

背景技术

环境污染与寻求石化替代材料长久以来一直为人类所面临的重大课题，尤其在地球气候异常加剧与石油价格高涨的双重因素推动下，近年来世界各国更是投入大量资源针对上述课题寻求解决的方法。

聚乳酸是一种具有良好生物分解性的脂肪族聚酯，由于其制造来源可为天然淀粉而不需仰赖传统的石化原料，故不会造成环境污染，可取代传统石化塑料，因此聚乳酸材料一直是研究发展的环保概念材料。近年来由于国际大厂的大量投入生产，聚乳酸材料价格已降至70至110NTD/Kg，在成本上较其它生物质塑料材料具有优势，有利于取代传统石化塑料材料。然而，聚乳酸材料虽然具有上述优点，但由于聚乳酸本身结构仍有结晶速度慢、耐热性低及熔融加工过程易产生水解现象等物化性需要改善的问题。

为了改善聚乳酸的透光性与机械性质，已知有通过熔融混炼左旋聚乳酸(PLLA)与右旋聚乳酸(PDLA)后，再进行挤压而获得的聚乳酸薄膜，且在制备过程中还可掺混聚苯乙烯或环氧树脂颗粒等掺混物。然而，此制备聚乳酸的方法需要改变PLLA与PDLA的熔融掺重量比例，且需要添加异构物PDLA与晶核剂。亦知有通过一嵌段共聚物作为聚乳酸的兼容助剂以制得的聚乳酸薄膜。然而，此嵌段共聚物仅用以提升聚合物组份间的兼容性，对于改善聚乳酸的透光性与机械性质并无特别说明。

因此，如何提升聚乳酸的耐热性、透光性与机械性质，将有助于包装材料的应用。

发明内容

本发明提供一种延伸薄膜，包括：聚乳酸；以及嵌段共聚物，包含：第一嵌段，具有苯乙烯系重复单元构成的链段；第二嵌段，具有选自丙烯酸酯系重复单元及甲基丙烯酸酯系重复单元所组成组的至少一种重复单元构成的链段；以及第三嵌段，具有包含环氧基的乙烯系重复单元构成的链段，其中，该第一嵌段、第二嵌段和第三嵌段通过化学键结合。

本发明还提供一种制造延伸薄膜的方法，包括下列步骤：混合聚乳酸及嵌段共聚物以形成混合物；挤出该混合物以形成板体；以及延伸该板体以形成延伸薄膜。

本发明的延伸薄膜透过在聚乳酸中添加嵌段共聚物，以解决聚乳酸在加工过程易产生水解现象，且在经延伸加工步骤后，更能有效提升聚乳酸高分子链排列同向性与规则性，明显改善聚乳酸的耐热性、透光率与机械性质。

附图说明

图1显示合成本发明的嵌段共聚物的1HNMR分析结果图标；

图2显示利用单轴逐步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜，其应力和应变曲线图；

图3显示利用双轴同步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜，其应力和应变曲线图；

图4显示利用单轴逐步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜在不同温度下的等温结晶条件下的DSC升温曲线；以及

图5显示利用双轴同步延伸制得的PLA延伸薄膜及PLA-CE延伸薄膜在不同温度下的等温结晶条件下的DSC升温曲线。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，该领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明亦可通过其它不同的实施方式加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明所揭示的精神下赋予不同的修饰与变更。

须知，本说明书中所记载的“第一”、“第二”及“第三”等用语，仅用以配合说明书所揭露的内容，以供该领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件或顺序，故不具有技术上的实质意义，且其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在一具体实施例中，本发明提供一种延伸薄膜，包括聚乳酸以及嵌段共聚物，该嵌段共聚物包含第一嵌段，具有苯乙烯系重复单元构成的链段；第二嵌段，具有选自丙烯酸酯系重复单元及甲基丙烯酸酯系重复单元所组成组的至少一种重复单元构成的链段；以及第三嵌段，具有包含环氧基的乙烯系重复单元构成的链段，其中，该第一嵌段、第二嵌段和第三嵌段通过化学键结合。

本发明所述的嵌段共聚物是指单体的聚合产物，即由第一嵌段、第二嵌段及第三嵌段聚合而成的聚合物，该单体包括苯乙烯系单体、丙烯酸酯系单体、甲基丙烯酸酯系单体以及具有包含环氧基的乙烯系单体。具体而言，可先合成第一嵌段，并准备第二嵌段及第三嵌段，接着可选择令第一嵌段依序与第二嵌段及第三嵌段聚合，或令第一嵌段依序与第三嵌段及第二嵌段聚合。