熱門專利組合—低碳循環高功能新材料專利組合

 

刊登日期:2019/3/5
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■ 澱粉改質塑膠材料
澱粉是目前地球上最豐富的可再生資源之一,具有產量大、多元供應、價格低廉以及優良的生物可分解特性與抗靜電作用等特色,非常適合開發成為具有競爭能力的新一代包裝或運輸用低碳輕量化的環保新素材。本專利組合利用澱粉改質塑膠材料及製備,期以降低對石化基工程塑膠產品的高度依賴。
專利組合技術特色
① 藉由工業澱粉官能化改質與合膠技術,開發具有市場競爭力的高澱粉含量之生物可分解發泡材料,本材料具有適當熔融強度以及Chain Entanglement,搭配超臨界流體技術,發展出泡孔大小均一且具有良好彈性、可撓曲以及優越緩衝特性的澱粉基微孔發泡材料,應用於運動器材或法規要求可丟棄之電子包裝運輸等領域,為環境友善的低碳輕量化高性能綠色新素材。
② 透過澱粉去支鏈化降解及官能基改質賦予澱粉流變加工及低吸濕等特性,再形成介面相容結構、增韌結構及熱安定化機制,以解決長久以來生質系材料與石化系材料之間存在的相容性、加工性及劣化等問題,可取代目前市場上以高衝擊聚苯乙烯(High Impact Polystyrene; HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)等石油系工程塑膠為主流材料的ICT Housing產品塑件。
應用領域
工程塑膠、包裝材料、汽車內裝件、家用電器、電子產品、運動器材

■ 聚乳酸可分解材料
由於聚乳酸(PLA)是以生質製程製造,其產品亦為生物可分解材料,商品化已廣泛使用於生醫、農業、衣著、傢飾、日常生活用器具、包裝材料等方面。然而,聚乳酸(PLA)在實用上會遇到例如脆性、容易裂解及加工性不佳等缺點。熔融熱加工時,相對於一般常見的聚合物,PLA分子量的下降幅度非常劇烈,此現象非常不利於產品穩定及品質的控制。本專利組合提出多種聚乳酸材料改質或應用在紡織、塑膠、薄膜方面的加工性改良的解決之道。
專利組合技術特色
① 含膦聚合物(Phosphine-based Polymer)及包含此含膦聚合物之聚乳酸材料。以相對低廉的乳酸為主要原料,利用一種新穎的熔融聚合製法,於120至220˚C之間之反應溫度下,進行脫水聚合反應,得到寡聚乳酸(Oligomeric Polylactic Acid);以及加入無水丙交酯及第二催化劑於該寡聚乳酸中,於120至220˚C之間之反應溫度下,及0.1至100托耳(Torr)之間之壓力下或常壓下之惰性氣體流中,藉由低壓反應製程,可獲得高產率及高分子量之聚乳酸。
② 製造聚乳酸之步驟中,添加含膦聚合物可有效提升PLA於加工時的抗熱裂解性及相容性,為環保型可塑劑。高含量(10wt%)之含膦聚合物與PLA混摻後的混摻物,可具有阻燃特性。
應用領域
紡織、塑膠、生醫、農業、民生用品、包裝材

■ 低碳塗料
各種基材表面在經過長時間的使用後,表面容易形成污垢,嚴重者更是難以去除,或是需要使用強腐蝕性的清潔劑來做清潔,容易造成環境與人體的傷害。目前逐漸開發各種防污及易潔塗料,利用其本身的疏水/疏油性質,使得基材表面不易髒,且仍可使基材維持乾淨的外觀。此外全球近年來對於疏水防污塗料相當重視,例如防水電子封裝塗料、撥水鞋材、防污建築塗料與防污汽車塗料等產品,因具機能性與環保性,未來將蓬勃發展。本專利組合提供具高耐候、疏水疏油、耐刷洗、高防塵性,可應用於多種物件表面例如玻璃、陶瓷、石材、塑膠、金屬或高分子等之表面塗膜或塗料。
專利組合技術特色
① 利用鍵結方式,將微粒與低表面能化合物形成化學鍵結,可達到透明、高耐候性的防污與防水附著薄膜,且可利用各種塗佈方式例如旋轉塗佈、浸泡塗佈、噴塗、刷塗、滾塗等,室溫塗佈加工。
② 塗料的形成方法,形成具有微粒的溶液,在未添加有機溶劑的條件下進行化學改質微粒,以及加入界面活性劑以形成疏水防污塗料。若將疏水防污塗料塗佈在基材上,乾燥或固化,就能形成一層疏水防污塗膜。
應用領域
各種基材塗膜、建築塗料、光電、交通運輸、電子資訊產業

■ 藥物/食品包埋技術
為了解決藥物、生物活性物質、活細胞進入人體過程中被生理環境分解破壞等問題,或是增進其在人體內緩慢及穩定釋放之效果,現今商品化技術中,已有為數不少之做法,係將藥物或生物活性物質包埋於例如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)等生物吸收性高分子材料中,再施用於生物體。本專利組合技術利用生物可分解材料特性,開發數種可應用於藥物/食品包埋技術之材料,擴展人工合成生物可分解性聚
合物於民生或醫學用途上之應用性。
專利組合技術特色
① 高於臨界微胞濃度(Critical Micelle Concentration; CMC)生物可分解性共聚合物,當存在水相介質時會形成微胞體,此微胞體可提供良好之疏水性化合物,例如藥物或生物活性物質包埋輸送特性,適合於藥物傳輸或化妝品等之應用。
② 藉由胺基甲酸(Urethane)鍵結而將短鏈基取代於氫氧基位置上,提供生物分解性透明質酸衍生物,有穩定釋放之效果,可應用於化妝品、外科手術及醫學用途。
③ 開發由脂肪族聚酯共聚物所構成之生物可分解之材料及包含其之醫療植入裝置,此共聚物具有良好的機械特性及可調控的生物分解時間,而且製備方便且利於大量生產。
應用領域
紡織、塑膠、生醫、農業、民生用品、包裝材

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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