熱門專利組合—包裝材專利組合

 

刊登日期:2018/12/5
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■ 生物可分解材料
生物可分解材料在充足的水分、氧氣、適當的養分及溫度下,被微生物分解成二氧化碳及水,也就是在功能性目的結束時,透過生物方法自行分解成生態環境無害的組成,比傳統材料對於環境具有更佳的親和力。一般而言,短暫功能用途的塑料,功能喪失後處理與回收,以現在焚燒或掩埋的處理方式,不符合成本且對於環境有較大的衝擊,也使得環境成本無形地增加。依不同材料來源,生物可分解材料大致分為四類:①聚乳酸為主的生物可分解材料;②聚酯為主的生物可分解材料;③澱粉為主的生物可分解材料;及④聚己內酯類的生物可分解材料。另外也有其他例如大豆等天然材料陸續開發中。
專利組合技術特色
利用可塑劑調整生物可分解聚合物之韌度及/或衝擊強度及/或延展性及/或附著性之用途,經本專利技術製得之高分子具有韌性、防油性、防水性與可微波特性,其黏著性也較一般食品包材優異,並且在冷凍的環境下膜材不會有脫膜的情形產生。有助於取代現今塑膠包材用於食品包裝,同時透過此環保性配方與塑膠薄膜或金屬基層材料結合來降低廢棄物的生產量。
應用領域
食品包裝材、各類電子產品包膜所需之電子塑料

■ 生質塑膠材料
全世界正面臨石油蘊藏量漸被開採枯竭與地球大氣溫室效應持續擴大的問題,使得從生質原料提煉出化工原料的研究受到重視。其中,5-羥甲基糠醛(Hydroxymethylfurfural; HMF)與其衍生物2,5- 喃二甲酸(2,5-Furandicarboxylic Acid; FDCA)列為喃聚酯(Furanic Polyesters)與喃聚醯胺(Furanic Polyamides)生質塑膠產品應用的重要環狀起始化學品(Building Block)。5-羥甲基糠醛(HMF)的下游衍生物中間體產品包括:①四氫基喃(Tetrahydrofuran)的化學中間產物;②瓷漆的合成或樹脂的溶劑;以及③有機合成原料,尤其是吡咯(Pyrrole)及吩(Thiophene)的合成原料。製造5-羥甲基糠醛(HMF)的原料是以纖維素生物水解商業技術生產的糖類為來源。
專利組合技術特色
① 製備5-羥甲基糠醛(Hydroxymethylfurfural; HMF)之裝置及方法,以有機溶劑溶解糖類後的溶液連續流入含有催化劑的化學反應裝置。此裝置可於反應生成5-羥甲基糠醛(HMF)同時萃取出5-羥甲基糠醛(HMF)主產物以及以共沸原理除去生成的水,可獲得高產率的5-羥甲基糠醛(HMF)。
② 開發由衣康酸經由異構化及脫水反應轉化成檸康酸酐(Citraconic Anhydride)產品,利於實際工業化量產,可使衣康酸原料之用途更加寬廣,有利於後續衍生產品之上下游的整合。
應用領域
食品包裝材、各類電子產品包膜所需之電子塑料

■ 熱塑性澱粉材料
澱粉存在於穀類、豆類和塊莖中,具有價格便宜且為地球蘊含量豐富的天然素材之一,廣泛用在不同工業領域。原澱粉為部分結晶之微米級顆粒,分子間存在之龐大氫鍵作用力形成擴展的網狀膠束構成龐大聚集,透過導入多元醇(Polyol)塑化劑,可破壞澱粉的氫鍵,使具分子鏈纏結以及鏈運動達到熱可塑化的特性。適用於一般熱可塑性塑膠之成型與押出加工技術。更進一步發展共混體系,例如熱可塑性澱粉/可生物降解高分子共混以及熱可塑性澱粉/聚烯烴共混。用在有耐燃需求的汽車內裝件、家用電器產品以及一些高階積體電路測試器產品(如手機機殼、Note-PC)。
專利組合技術特色
① 從熱可塑性澱粉原料來改善,將部分難燃劑替代多元醇可塑劑來製備具難燃機能性之熱可塑性澱粉,減少可塑劑的用量,並達到具有難燃機能功能性之生質複合材料。
② 選用與澱粉溶解度相近的多元醇、水與耐高溫型天然塑化劑與澱粉調配成複合配方,經造粒後,製作成熱塑性澱粉膠粒。亦可藉由改變塑化劑種類與添加量調整熱塑性澱粉材料的熔融黏度。
應用領域
汽車內裝、家用電器產品以及高階積體電路測試器產品

■ 難燃生質材料
耐燃劑的添加是合成高分子材料重要之難燃加工助劑,需求量僅次於可塑劑,其中鹵素又為常用的耐燃劑組成,鹵系在燃燒過程中容易產生有毒氣體如戴奧辛(Dioxin)或喃(Furan),歐盟已禁止使用。磷系耐燃劑較鹵系耐燃劑安全,但會導致河川與湖泊優氧化而危害環境。又,磷系耐燃劑容易水解的特性易使材料可靠度下降,吸熱型無機阻燃劑如氫氧化鋁或氫氧化鎂雖具環保性,但需要大量添加才能使耐燃材料具有耐燃效果。如此一來,大量添加的無機阻燃劑會降低材料本身的機械性質而限制其用途。有鑑於此,本專利組合開發木質素耐燃劑,同時具有無鹵/無磷、高效、低煙、低毒及低添加量等性質。
專利組合技術特色
① 一系列具有阻燃效果之氮系木質素耐燃劑。其組成含有碳源(成碳劑)與氮源(不燃氣體)兩大主架構,兩者以醛類(Aldehyde)形成的烷撐基(Alkylene)結合;以甲醛為例,碳源與氮源兩大主架構以亞甲基(Methylene)結合。
② 導電高分子組合物特徵在於利用磺酸化木質素及聚苯乙烯磺酸作為導電高分子之摻雜物,有助於促進導電高分子組合物電荷平衡及吩高分子分散,適合應用於固態電解電容器,提升電容值。
應用領域
耐熱電子元件、抗靜電塗佈、電解電容器、太陽能電池及發光顯示器

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
趙弘儒 電話:03-5913737 E-mail: kevin_chao@itri.org.tw
康靜怡 電話:03-5916928 E-mail: kang@itri.org.tw


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