耐热性聚乳酸树脂射出成型品的制造方法技术

一种耐热性聚乳酸树脂射出成型品的制造方法，包含下列步骤：将一含有聚乳酸原料与成核剂组份的混合物送至一射出成型机以初步成型为一半成品后，使该半成品快速冷却至一预定温度以下，再自模具中取出，并将该半成品移到一加热装置进行再加热，于１００℃～１５０℃的温度范围下进行加热，以制得一成型品，加热完成后，将成型品冷却到聚乳酸原料的玻璃转移温度以下并取出，以获得该耐热性射出成型品。借由再加热处理，除了使半成品借由再结晶仍形成稳定的结构外，还能够减少半成品占用成型模具的时间，而能有效增加制程效率与减少生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚乳酸树脂成型品的制造方法，特别是涉及一种 。
技术介绍
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 与可分解的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 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，且 容易取得材料来源等优点。其应用十分广泛，经过加工后能够制成各 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温度(glass transition, 亦称为玻璃转移温度)约为6(TC，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'C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时，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'C以上，与该餐盒接触时，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(nucleicagent) 以增加聚合物的结晶度，进而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，其热变形温度能够提高至110°C~150°C，参阅图l，在此以射出成型品为例说明其制造方法，包含下列步骤步骤101为射出成型，是将一含有聚乳酸原料与成核剂的混合物搅拌均匀后，送入一射出成型机配合使用一射出模具制得一半成品。步骤102为冷却与制得一成型品，是使该半成品留在该射出模具 中，控制其降温速度，使该半成品于一定时间内形成均匀且大量的结 晶，直到该半成品的温度降至聚乳酸的玻璃转移点温度以下(通常是使 该射出半成品降温至5(TC以下)为止，则能够制得该射出成型品，此时， 就能够将该成型品自该射出模具中取出。虽然在聚乳酸原料中添加成核剂的制程，能够制出具有较高热变 形温度而耐热性较佳的聚乳酸树脂射出成型品，但实际仍存有下列缺 失一、 当该混合物射出成型为该射出半成品后，必须让该射出半成 品缓慢冷却，而必须在该射出模具内停留较长的时间，否则会造成结 晶不佳而影响最终产品的耐热性与机械强度，由于该射出半成品必须 留在该射出模具内使其温度缓慢降低至使聚乳酸形成完美结晶，导致 射出制程所费时间相对冗长，且由于该模具必须等该半成品降至适温， 并将所制得的成型品取出后才能再进行下一个射出程序，使该现有的 制造方法相对具有制程效率较差的缺点。二、 由于该半成品在该模具中必须缓慢且稳定地降温为该成型品 后才能取出，除了制程效率会受限外，由于所花费的时间成本较高， 使所制得的耐热性聚乳酸树脂射出成型品的成本也较高，而较不利于 推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是在提供一种制程效率较高，且仍然能够保持所制 出成型品的耐热性与机械强度的耐热性聚乳酸树脂射出成型品的制造 方法。于是，本专利技术包含有下 列步骤-一、初步成型，将一包含有聚乳酸原料与成核剂组份的混合物搅拌均匀后，送至一射出成型机配合一射出模具成型为一半成品；二、 冷却，使该半成品快速冷却至一预定温度以下后，将该半成 品自该射出模具中取出；三、 再加热，将该半成品移到一加热装置内，并于100。C 15(TC的 温度范围内加热3分钟~30分钟，以制得一成型品；四、 冷却，使该成型品冷却到聚乳酸原料的玻璃转移温度以下并 取出，就能获得该耐热性射出成型品。本专利技术的有益效果在于即使该半成品因为快速降温而产生结晶 度不足的现象，仍然能够透过步骤三再加热的后处理制程，使该半成 品能够透过再结晶程序形成结晶度较高的稳定结构，此外，由于该半 成品被快速降温后就能自该射出模具取出，使该射出模具被占用时间 大幅降低，并能接着再供下一批次的射出制程使用，使本专利技术相对具 有能提升制程效率，且仍然能够维持该射出成型品较佳的耐热性与机 械强度的特性与优点。附图说明图1是一说明现有的一 的流程图2是一说明本专利技术一 第一较佳实施例的流程图3是一说明本专利技术一 第二较佳实施例的流程图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明参阅图2 ，本专利技术一第 一较佳实施例，包含下列步骤步骤201为初步成型，是将一包含有聚乳酸原料与成核剂组份的混合物搅拌均匀后，送至一射出成型机配合一射出模具成型为一半成叩o其中，该成核剂可依制程设计与产品规格选用有机成核剂或无机成核剂，该无机成核剂是一选自于下列群组中的物质黏土(clay)、云母(mica)、硅酸盐类、碳酸钙(CaC03)、 二氧化硅(silica)、滑石(talc)， 以及其等的组合。且该成核剂组份是经过奈米化与微粒化为小粒径的粉粒，以利于提升其与聚乳酸的成核效率。在该第一较佳实施例中，是将该混合物射出形成板材型式的半成 品，但该半成品的型式不应该受到限制，也可以配合射出模具的设计， 使该半成品成型为不同的立体结构。步骤202为冷却，是使该半成品快速冷却至一预定温度以下后， 将该半成品自该射出模具中取出。所使用的冷却方式可以配合该射出模具的设计选用水冷、气冷或 冷媒冷却，皆能使该半成品降温， 一般是使该半成品降温到50'C以下， 所使用的降温方式不受到限制，其主要目的是借由使该半成品快速降 温，以便其能较快地自该射出模具中被取出，进而减少该半成品占用 该射出模具的时间，及避免制程受到延宕，使该成型机与该射出模具 又能够再供混合物射出充填并成型为下一个半成品。步骤203为再加热，是将该半成品移到一加热装置内，并于100 'C 15(TC的温度范围内加热3分钟~30分钟，以使该半成品进一步再结 晶为一成型品。此步骤为借由再加热对该半成品进行后处理，使该半成品虽然可 能因为快速降温而发生结晶度不足的情形，仍能透过再加热处理而进 行再结晶，进而形成结晶度较高的稳定结构，使最终产品的耐热性与 机械强度不致受影响。在该较佳实施例中所使用的加热装置为烘箱， 并能配合产品特性分别采用将该半成品置于一输送带上，再使该输送 带通过烘箱的连续式加热方式，或将不同批次的半成品一起置入烘箱 内进行预定时间的加热后，再一起取出的批次式加热方式。步骤204为冷却，是使该成型品冷却到聚乳酸原料的玻璃转移温 度以下并取出，就能获得该耐热性射出成型品。在该较佳实施例中，配合聚乳酸的玻璃转移温度约为60'C左右， 较佳是使该成型品冷却到60°C以下，更佳则是使该成型品冷却到50'C 以下。值得说明的是，在步骤204中，该成型品的冷却方式也可以选用 水冷、气冷或冷媒冷却来达到降温的效果，或者也可以静置使其自然冷却，最终都能获得结晶度较高且耐热性佳的聚乳酸树脂射出成型品，由于在步骤203的再加热处理中，已足以使该半成品通过再结晶程序 形成结晶度较高、结构稳定的成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热性聚乳酸树脂射出成型品的制造方法，其特征在于：该制造方法包含有下列步骤：　一、初步成型，将一包含有聚乳酸原料与成核剂组份的混合物搅拌均匀后，送至一射出成型机配合一射出模具成型为一半成品；　二、冷却，使该半成品快速冷却至一预定温度以下后，将该半成品自该射出模具中取出；　三、再加热，将该半成品移到一加热装置内，并在１００℃～１５０℃的温度范围内进行一预定时间的加热，以制得一成型品；　四、冷却，使该成型品冷却到聚乳酸原料的玻璃转移温度以下并取出，就能获得该耐热性射出成型品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建铭，
申请(专利权)人：黄建铭，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]