高值塑膠微球技術平台及相關應用

 

刊登日期:2019/11/5
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高宥榛、陳意君、陳凱琪/工研院材化所
 
隨著高分子粒子的應用與市場蓬勃發展,高分子粒子的合成技術以及特性驗證越趨重要,如何利用並改良各種聚合方式來達到應用的要求已是各家廠商爭相發展的目標。本文將介紹聚甲基丙烯酸甲酯共聚高分子粒子的市場以及應用,同時也介紹工研院目前在高分子粒子合成技術平台的最新進展。此技術平台可合成半微米到微米的高分子粒子,包含窄分布或寬分布的粒徑範圍,且具高折射率、機械特性、耐熱性以及溶劑相容性的特性。另外,工研院也建立了粒子特性驗證平台,使粒子的應用更加多元也更符合應用的要求。
 
【內文精選】
聚甲基丙烯酸甲酯微粒市場動態
如圖一所示,2017年全球聚甲基丙烯酸甲酯塑膠微粒市場產值預計達到163.17百萬美元,2023年可能達到283.39百萬美元,估計2018年至2023年年複合增長率(Compound Annual Growth Rate; CAGR)為10.14%。
 
圖一、全球聚甲基丙烯酸甲酯微粒市場之應用概況
圖一、全球聚甲基丙烯酸甲酯微粒市場之應用概況
 
2017年全球聚甲基丙烯酸甲酯微粒市場以生命科學和醫療應用為主;而以地區來說,北美市占率最高,其次依序是亞太地區、歐洲、南美、中東和非洲,如圖二所示。
 
由於聚甲基丙烯酸甲酯微粒的生物相容性好,應用市場(生命科學、醫療和化妝品)需求快速增長。個人護理和化妝品行業的增長將隨著添加劑用量的增加和美容手術需求的增加而持續增長。如圖三所示,亞太區聚甲基丙烯酸甲酯微粒年成長率高達10.16%,僅次於北美。
 
圖三、聚甲基丙烯酸甲酯微粒未來市場動態
圖三、聚甲基丙烯酸甲酯微粒未來市場動態
 
聚甲基丙烯酸甲酯微粒應用領域
1. 整形美容
聚甲基丙烯酸甲酯微粒廣泛用於化妝品和整形美容手術。聚甲基丙烯酸甲酯微粒用於美容手術中作為長期組織填充劑用於矯正皺紋和唇部,將其注射到皮下以減少皺紋或疤痕,例如Artecoll填充物或Artefill®(包括注射聚甲基丙烯酸甲酯微粒、膠原蛋白和利多卡因)。另外也被用作化妝品添加劑以改善光散射性、塗抹感和光滑性。根據美國整形外科醫生協會(American Society of Plastic Surgeons; ASPS) 2016年的統計,美國40~54歲的人占美容整形手術總數的49%,整形美容手術量上升3%,達760萬件,總花費164億美元,顯著增加美國醫美、化妝品行業對聚甲基丙烯酸甲酯微粒的需求。
 
3. 電子產品
聚甲基丙烯酸甲酯微粒在電子設備的顯示器上有很高的使用需求,廣泛應用於電子產品,包括LCD屏幕、顯示器以及手機屏幕。由於聚甲基丙烯酸甲酯微粒具有光學清晰度、韌性、耐衝擊性和高透光性,因此非常適用於手機屏幕。
 
工研院高分子粒子合成技術及驗證平台
1. 高折射率的高分子粒子
目前工研院材化所利用懸浮聚合法合成平均粒徑1~10 μm的聚甲基丙烯酸甲酯共聚高分子粒子,具有單分散、表面光滑、高折射率以及高耐熱/耐溶劑性的特性。
2. 單分布、高交聯的高分子粒子
目前工研院材化所利用乳化聚合法或種子膨潤法合成粒徑0.5~5 μm的聚苯乙烯共聚高分子粒子和聚甲基丙烯酸甲酯共聚高分子粒子,其具有單分散、單分布、表面光滑、高機械特性以及高耐熱/耐溶劑性的特性。
(1) 聚苯乙烯共聚高分子粒子
工研院材化所利用乳化聚合法合成平均粒徑0.3~0.4 μm之間的聚苯乙烯共聚高分子粒子,具有單分散,表面光滑以及高耐熱/耐溶劑性的特性…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自「工業材料雜誌」395期,更多資料請見下方附檔。

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