TW201529688A - 聚乳酸／丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物之合金樹脂組成物 - Google Patents

聚乳酸／丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物之合金樹脂組成物 Download PDF

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Abstract

揭露一種聚乳酸/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物之合金樹脂組成物，包含30至90重量份之一聚乳酸樹脂及10至70重量份之一ABS系樹脂，其中，該聚乳酸樹脂包含一硬鏈段及一軟鏈段，硬鏈段係包含一聚乳酸重複單元，軟鏈段包含一聚烯烴系多元醇重複單元，在該聚烯烴系多元醇重複單元中，聚烯烴系多元醇結構單元間係經由一胺甲酸酯鍵或一酯鍵以一線性或分支方式連接，其中，生質系碳之有機碳含量係至少60%，其不僅具有改良之耐衝擊性，而且亦具有優異之諸如耐熱性、耐濕性、機械性質及射出成型性之一般性質，且因此能有效地用於製造一成型產品，同時由於其對生態環境友善之性質，對於避免環境污染具有重大貢獻。

Description

聚乳酸/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物之合金樹脂組成物 發明領域
本發明係有關於一種聚乳酸(PLA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)之合金樹脂組成物。特別地，本發明係有關於一種包含一聚乳酸樹脂及一ABS系(ABS-based)樹脂的合金樹脂組成物。此合金樹脂組成物具有對生態環境友善之性質，且由於改良之耐衝擊性及優異的諸如耐熱性、耐濕性、機械性質、可射出成型性等之一般性質，可有效作為一成型材料。
發明背景
諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、尼龍、聚烯烴及塑化聚氯乙烯(PVC)之石油系(petroleum-based)樹脂今日係廣泛用於廣範圍之應用，例如，作為一包裝材料。但是，此等石油系樹脂並不是生物可分解，因此，造成環境污染，例如，於廢物棄置處理期間排放過量之諸如二氧化碳的溫室氣體等。最近，由於石油來源逐漸耗盡，生質系(biomass-based)樹脂，典型上係聚乳酸樹脂，被廣泛認為係一替代物。
但是，與石油系樹脂相比，聚乳酸樹脂具有不令人滿意的耐熱性及耐濕性或機械性質；因此，其等可被應用之領域及應用係受限制。特別地，雖然已試圖使用聚乳酸樹脂作為諸如包裝膜之包裝材料，但由於聚乳酸樹脂差的可撓性而失敗。
為克服聚乳酸樹脂之限制，一聚乳酸樹脂與其它傳統樹脂及/或工程塑料之合金組成物已被使用。雖然包含一聚乳酸樹脂之成型產品已自此等合金組成物製備，但由於此二樹脂間之不相容性，於改良其耐熱性及機械性質係受限制。
再者，為了解決上述問題，最近建議諸如甲基丙烯酸環氧丙酯等之一接枝共聚物相容劑於製備包含一聚乳酸樹脂及一ABS樹脂之一合金組成物期間添加(見韓國早期公開專利公告第2012-0041626及2011-0000247號案)。但是，此等聚乳酸樹脂組成物及自其等製備之產品具有高成本之缺點。再者，由於在克服聚乳酸樹脂與ABS樹脂間之低相容性的限制，於其性質之改良並不顯著。因此，使用此等組成物用於需要高耐用性之汽車內部材料並不可行。再者，因為聚乳酸樹脂組成物具有寬的分子量分佈及差的熔融特性，其等不能被良好地射出成型，產生具有差的外觀、機械性質、耐熱性及耐衝擊性之產品。相容劑亦排放大量之源自殘餘溶劑、單體及於混煉處理期間藉由熱分解產生之其它揮發性有機化合物之總揮發性有機化合物(TVOC)。特別地，諸如甲苯、二甲苯、苯乙烯，及具有5至12個碳原子 之烯類的此等揮發性有機化合物釋放強烈的刺激性氣味。當人類長期曝露於含有此等揮發性有機化合物之空氣中，會遭受頭痛、困倦、噁心、呼吸困難、眼睛、鼻子、喉嚨疼痛等。
再者，由於藉由其內所含水分造成之水解反應，聚乳酸樹脂係極易受水分傷害。因此，樹脂部份降解成乳酸、單體，或寡聚物，因此，造成分子量降解。
再者，因此產生之乳酸、單體及寡聚物於一成型方法期間揮發，且會造成設備污染或腐蝕，或損害完成產品之品質。特別地，於經由擠壓成型產生片材之情況，殘餘之乳酸、單體及寡聚物於片材擠壓方法期間揮發，因此，造成厚度改變。於經由射出成型產生片材之情況，水解反應連續發生，甚至於製造方法完全之後，其係依產品使用環境而定，因此，造成其機械性質惡化。再者，因為聚乳酸樹脂易吸收自然界中之水分，水分於在擠壓後於一水浴中實施之冷卻處理期間或當經混煉的產品以丸粒型式貯存時被輕易吸收。當此等丸粒被射出成型，由於其內所含之水分，因此產生之產品會遭受差的外觀，例如，銀條紋，或物理性質惡化。
因此，需要具有改良的耐衝擊性及優異耐濕性，與優異的諸如機械性質、耐熱性及耐流出性質之一般性質的一種聚乳酸樹脂，及降低於混煉方法時自一樹脂產生之總揮發性有機化合物且同時維持對於一聚乳酸樹脂係獨特的特性之一種技術。
發明概要
因此，本發明之一目的係提供具有對生態環境友善的性質之一種PLA/ABS之合金樹脂組成物，由於改良之耐衝性質與優異之諸如耐濕性、機械性質、透明性、耐熱性、防粘連性、成型性等之一般性質，可有效用於塑料成型。
依據本發明之一方面，提供一種聚乳酸(PLA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)之合金樹脂組成物，包含：30至90重量份之一聚乳酸樹脂，及10至70重量份之一ABS系樹脂，其中，聚乳酸樹脂包含一硬鏈段及一軟鏈段，該硬鏈段包含化學式1之一聚乳酸重複單元，該軟鏈段包含一聚烯烴系(polyolefin-based)多元醇重複單元，在該聚烯烴系多元醇重複單元中，化學式2之聚烯烴系多元醇結構單元間係經由一胺甲酸酯鍵或一酯鍵以一線性或分支方式連接，其中，以方程式1定義之生質系碳的有機碳含量(%Cbio)係至少60%，且其中，於化學式1及2，n係從700至5,000之整數，且m+l係從5至200之整數：
[方程式1]%Cbio=(聚乳酸樹脂中之總碳含量的14C同位素對12C之重量比率)/(一生質系碳標準材料中之總碳含量之14C對12C之重量比率)x100。
依據本發明之PLA/ABS之合金樹脂組成物不僅具有改良的耐衝擊性，而且具有優異之諸如耐熱性、耐濕性、機械性質及可射出成型性之一般性質。因此，本發明之合金樹脂組成物可有效用於製造一成型產品，同時由於其對生態友善之性質而對於預防環境污染具有重大貢獻。
圖式簡要說明
本發明之上述及其它目的及特徵當結合所附圖式時由下列說明會變明顯：圖1至3係例示於範例1至3製備之丸粒的掃瞄式電子顯微鏡(SEM)相片。
發明詳細說明
以下，依據本發明一實施例的一PLA/ABS之合金樹脂組成物被詳細解釋。
本發明之一聚乳酸(PLA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 共聚物(ABS)之合金樹脂組成物包含(A)30至90重量份之一聚乳酸樹脂，及(B)10至70重量份之一ABS系之樹脂，其中，聚乳酸樹脂包含一硬鏈段及一軟鏈段，此硬鏈段包含化學式1之一聚乳酸重複單元，此軟鏈段包含一聚烯烴系多元醇重複單元，在該聚烯烴系多元醇重複單元中，化學式2之聚烯烴系多元醇結構單元間係經由一胺甲酸酯鍵或一酯鍵以一線性或分支方式連接，其中，以方程式1定義之生質系碳的有機碳含量(%Cbio)係至少60%，且其中，於化學式1及2，n係從700至5,000之整數，且m+l係從5至200之整數：
[方程式1]%Cbio=(聚乳酸樹脂中之總碳含量的14C同位素對12C之重量比率)/(一生質系碳標準材料中之總碳含量之14C對12C之重量比率)x100。
(A)聚乳酸樹脂
依據本發明之PLA/ABS之合金樹脂組成物中所含之聚乳酸樹脂基本上包含以化學式1表示之一聚乳酸重 複單元作為一硬鏈段。再者，聚乳酸樹脂包含一聚烯烴系多元醇重複單元作為一軟鏈段。於此聚烯烴系多元醇重複單元中，以化學式2表示之聚烯烴系多元醇結構單元係經由一胺甲酸酯鍵(-C(=O)-NH-)或一酯鍵(-C(=O)-O-)以一線性或分支方式連接。
聚乳酸樹脂展現諸如對生態環境友善之性質及生物可分解性之特性，此等對於生質系樹脂係獨特的，因為聚乳酸重複單元作為一硬鏈段。此外，依據本案發明人獲得之實驗數據，確認由於聚烯烴系多元醇重複單元作為一軟鏈段，聚乳酸樹脂顯示重大改良之可撓性，且能製造具有高透明性及低混濁之一成型產品。特別地，由於硬鏈段及軟鏈段組合地存在，聚乳酸樹脂降低安定性減低或造成可撓性原因之軟鏈段流出的可能性。包含此聚乳酸樹脂之一成型產品較不可能遭受高混濁或低透明性。再者，此聚乳酸樹脂可於未使用大量之造成可撓性原因的軟鏈段達成上述益處；因此，其可含有一相對較大量之一生質系樹脂，例如，自一聚乳酸樹脂衍生之一硬鏈段。
同時，此聚乳酸樹脂包含一非極性之軟鏈段，且因此，與傳統聚乳酸樹脂相比，具有優異耐濕性。
於包含於PLA/ABS之合金樹脂組成物中之聚乳酸樹脂，如方程式1定義之生質基碳之有機碳含量(%Cbio)可為至少約60%，至少約70%，至少約80%，至少約85%，至少約90%，或至少約95%。
與包含於本發明之PLA/ABS合金樹脂組成物中 之聚乳酸樹脂相比，其係使用聚烯烴系多元醇重複單元，當使用一聚酯系(polyester-based)重複單元作為一軟鏈段時，可能難以獲得約60%之有機碳含量(%Cbio)，因為其需要使用一更大量之其它樹脂，諸如，自一石油系來源衍生之一聚酯系多元醇重複單元。
以方程式1表示之生質系碳之有機碳含量(%Cbio)可經由依據，例如，ASTM D6866標準之標準測試方法測量。以下，技術意義及測量生質系碳之有機碳含量(%Cbio)之方法被詳細解釋。
一般，不同於自石油系樹脂衍生之有機材料，自生質系(或活來源系)樹脂衍生之有機材料已知於其內係含有14C同位素。特別地，取自諸如動物或植物之活生物體之所有的有機材料含有呈一固定比例之三種同位素：12C(約98.892重量%)、13C(約1.108重量%)及14C(約1.2 x 10-10重量%)。此比率係與大氣中相同，其係保持固定，因為碳係藉由活生物體中之代謝作用與環境持續交換。
同時，14C係一放射性同位素，其量係依據如下之方程式2隨著時間減少：[方程式2]n=no‧exp(-at)
其中，no係於起始階段之14C原子的數量，n係於時間t後留下之14C原子的數量，且a係一衰變常數(或放射性衰變常數)，其係與半衰期有關。
於方程式2，14C之半衰期係約5,730年。考量此半 衰期，持續與其周圍環境交互作用之自活生物體衍生的有機材料，即，生質系(活來源系(living resource-based))樹脂，可持續維持一固定14C量及一固定之同位素含量比率，例如，14C/12C之一固定含量比率(重量比率)=約1.2 x 10-12，即使於同位素含量係些微降低。
比較下，諸如煤或石油之化石燃料係不能與大氣交換碳原子至少50,000年。依據上述方程式2，自化石燃料系(fossil fuel-based)樹脂衍生之有機材料的14C同位素含量最多係起始含量的0.2%；因此，此等材料實質上不含有14C同位素。
方程式1係以上述之技術意義為基礎。於方程式1，分母可為一生質系碳中之14C/12C的重量比率，例如，約1.2 x 10-12，且分子可為一樹脂樣本中之14C/12C的重量比率。如上所解釋，基於自一生質衍生之碳原子同位素的重量比率維持於約1.2 x 10-12，而自化石燃料衍生之碳原子同位素的重量比率實質上係0之事實，生質系碳之有機碳含量(%Cbio)可使用方程式1自於一PLA/ABS之合金樹脂組成物中所含之一聚乳酸樹脂測量。每一碳同位素之含量及其比率可藉由於標準ASTM D6866-06(用於使用放射性碳及同位素比率質譜術分析判定自然範圍材料之生物系含量的標準測試方法)中所述之三種方法之一者測量。較佳地，測量可藉由質譜術實行，其中，一樹脂樣品被還原成石墨或二氧化碳氣體，然後，於一質譜儀中或藉由閃爍光譜術分析。於質譜術技術，一加速器及一質譜儀被用於使14C離子與12C離子 分離，用以測量每一碳同位素之含量及其比率。選擇性地，熟習此項技藝者可使用液體閃爍光譜術測量每一碳同位素之含量及其比率，用以計算方程式1中之值。
當方程式1測量之生質系碳之有機碳含量(%Cbio)係至少約60%，一聚乳酸樹脂及包含此樹脂之一PLA/ABS之合金樹脂組成物可含有一較大量之生質系的樹脂及碳，因此，能增進對生態友善之性質及生物可分解性。
特別地，具有此高的有機碳含量(%Cbio)之一聚乳酸樹脂及包含此樹脂之一PLA/ABS之合金樹脂組成物可展現如下所解釋般之對生態友善的性質。
諸如聚乳酸樹脂之生化產品係生物可分解，且釋放較少量之二氧化碳；依據現今技術水平，與石化產品相比，釋放之二氧化碳量可降低最高達108%，且用於製造樹脂所需之能量可節省最高達50%。另外，當一生質材料替代化石燃料而被用於製造一生物塑料時，藉由ISO 14000順應生命週期分析(LCA，生命週期評估程序)計算之CO2排放量可降低最高達約70%。
作為一特別例子，依據NatureWorks，當製造1公斤之PET樹脂時，釋放3.4公斤之CO2，而每1公斤之一聚乳酸樹脂(即，一生物塑料)係釋放0.77公斤之CO2，此顯示於CO2排放係約77%降低。再者，以能量消耗而言，與對於PET之能量消耗相比，此生物塑料僅需56%之能量。但是，傳統聚乳酸樹脂由於低可撓性而受限制，且觀察到當諸如塑化劑之其它成份被用於解決此問題時，上述之生物塑料優 點會顯著受損。
但是，滿足上述高的有機碳含量(%Cbio)之一聚乳酸樹脂及含有此樹脂之一PLA/ABS之合金樹脂組成物可展現生物塑料之優點，且可用於各種應用，因為一聚乳酸樹脂之低可撓性問題被解決。
因此，滿足上述高的有機碳含量(%Cbio)之一聚乳酸樹脂及包含此樹脂之一PLA/ABS之合金樹脂組成物具有生物塑料之優點，且因此可藉由顯著降低CO2排放及能量消耗而展現對生態環境友善之性質。此等對生態環境友善之性質可藉由，例如，一PLA/ABS之合金樹脂組成物的生命週期評估(LCA)等而測量。
PLA/ABS之合金樹脂組成物中之聚乳酸樹脂可包含約7.2×10-11至1.2×10-10重量%，約9.6×10-11至1.2×10-10重量%，或約1.08×10-10至1.2×10-10重量%之量的14C同位素。包含該含量之14C同位素的聚乳酸樹脂可具有較大含量之自生質衍生之樹脂及碳，或實質上整個樹脂及碳係自生質衍生，因此，展現更被改良之生物可降解性及對生態環境友善之性質。
於聚乳酸樹脂中，硬鏈段之聚乳酸重複單元與軟鏈段之聚烯烴系多元醇結構單元可自一生質衍生。此聚烯烴系多元醇結構單元可，例如，從自一生質衍生之一聚烯烴系多元醇樹脂獲得。生質可為任何植物或動物來源，例如，諸如玉米、甘蔗或樹薯之一植物來源。因此，包含包含自一生質衍生之聚烯烴系多元醇結構單元之聚乳酸樹脂 及包含此樹脂之PLA/ABS之合金樹脂組成物可含有較大量之有機碳含量(%Cbio)，例如，至少約90%或至少約95%。
於聚乳酸樹脂中，自一生質衍生之硬鏈段具有至少約90%，較佳係約95至100%之如方程式1定義之有機碳含量(%Cbio)；且自一生質衍生之軟鏈段具有至少約70%，較佳係約75至95%之如方程式1定義之有機碳含量(%Cbio)。
包含此生質系聚乳酸樹脂之PLA/ABS之合金樹脂組成物具有至少約60%，或至少約80%之之生質系碳的高有機碳含量(%Cbio)，因此，符合JBPA之“Boimass Pla”認證(以標準ASTM D6866為基礎之一認證)的標準。因此，PLA/ABS之合金樹脂組成物可妥當地具有JORA之“生質系”的標籤。
於聚乳酸樹脂中，包含於硬鏈段中之具有化學式1之聚乳酸重複單元可稱為一聚乳酸均聚物或此均聚物之一重複單元。此聚乳酸重複單元可依據此項技藝所知之用於製備聚乳酸均聚物之傳統方法獲得。例如，其可藉由自L-或D-乳酸形成一L-或D-乳酸交酯(即，一環狀二聚物)及實行一開環聚合反應之方法，或藉由L-或D-乳酸之直接聚縮合之方法獲得。其中，開環聚合反應方法係較佳，因為其可提供較高聚合度之聚乳酸重複單元。再者，聚乳酸重複單元可藉由使L-乳酸交酯及D-乳酸交酯以一特定比率共聚合而製備，以使共聚物呈非結晶性，但聚乳酸重複單元較佳係藉由L-乳酸交酯或D-乳酸交酯之均聚合反應製備，以便增加包含此聚乳酸樹脂之一成型產品的耐熱性。特別地， 具有至少98%之光學純度的一L-或D-乳酸交酯材料可接受一開環聚合反應獲得此聚乳酸重複單元。較低光學純度會降低聚乳酸樹脂之熔點。
同時，包含於聚乳酸樹脂之軟鏈段中之聚烯烴系多元醇重複單元具有其中具有化學式2之聚烯烴系多元醇結構單元係經由一胺甲酸酯鍵(-C(=O)-NH-)或一酯鍵(-C(=O)-O-)以一線性或分支方式連接之一結構。特別地，聚烯烴系多元醇結構單元可指自諸如丁二烯之單體製備之一聚合物(例如，聚1,2-丁二烯或聚1,3-丁二烯)，或此聚合物之一結構單元，特別是自一氫化反應製備且於其終端處具有羥基基團之具有1,000至5,000之數平均分子量的一液相之以羥基為終端的聚丁二烯(HTPB)。
聚烯烴系多元醇結構單元的終端羥基基團、或藉由聚烯烴系多元醇結構單元之終端羥基基團與乳酸交酯間之一加成聚合反應所製備之一預聚物，可與一二異氰酸酯化合物或一二或更高官能度之異氰酸酯化合物反應形成一胺甲酸酯鍵。同時，聚烯烴系多元醇結構單元之終端羥基基團可與乳酸交酯或一乳酸衍生化合物反應形成一酯鍵(-C(=O)-O-)。此聚烯烴系多元醇結構單元係經由此胺甲酸酯或酯鍵以一線性或分支方式連接形成聚烯烴系多元醇重複單元。
聚烯烴系多元醇結構單元之終端羥基基團對二異氰酸酯化合物或二或更高官能度之異氰酸酯化合物的異氰酸酯基團之莫耳比率可為1：0.50至1：0.99。較佳地，聚烯 烴系多元醇結構單元之終端羥基基團對異氰酸酯化合物之異氰酸酯基團的莫耳比率可為約1：0.60至約1：0.95，更佳係約1：0.70至約1：0.90。
其中聚烯烴系多元醇結構單元係經由一胺甲酸酯鍵以線性連接之一聚合物，或此聚合物之一重複單元，可稱為一聚胺甲酸酯多元醇重複單元，且可具有於其終端之羥基基團。因此，聚烯烴系多元醇重複單元可作為於聚合反應方法中用於形成聚乳酸重複單元之一起始劑。若終端羥基基團對異氰酸酯基團之莫耳比率明顯高於0.99，聚胺甲酸酯多元醇重複單元之終端羥基基團的數量會不足夠(OHV<1)；因此，其不能適合地作為一起始劑。再者，若羥基基團對異氰酸酯基團之莫耳比率太低，聚烯烴系多元醇重複單元之終端羥基基團的數量會太過量(OHV>35)；因此，會難以獲得具有高分子量之聚乳酸重複單元及聚乳酸樹脂。
聚烯烴系多元醇重複單元可具有約1,000至100,000，較佳係約10,000至50,000之數平均分子量。若具有聚烯烴系多元醇重複單元之聚合物的數平均分子量太大或太小，聚乳酸及自自包含聚乳酸之PLA/ABS合金樹脂組成物製備之一成型產品可能不具有令人滿意的可撓性、耐濕性及機械性質。再者，聚乳酸樹脂可能不具有適合的分子量性質，造成PLA/ABS之合金樹脂組成物的加工性降低，或一成型產品之可撓性、耐濕性及機械性質惡化。
異氰酸酯化合物可為一二異氰酸酯化合物，或具 有至少三個異氰酸酯基團之任何化合物，只要其能與聚烯烴系多元醇重複單元之終端羥基基團形成一胺甲酸酯鍵。其可自化石燃料衍生。
二異氰酸酯化合物的例子包含1,6-六伸甲基二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、間-伸苯基二異氰酸酯、對-伸苯基二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-伸雙苯基二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、及經氫化之二苯基甲烷二異氰酸酯。多官能度異氰酸酯化合物可選自由二異氰酸酯化合物之寡聚物、二異氰酸酯化合物之聚合物、二異氰酸酯化合物之環狀聚物、六伸甲基二異氰酸酯異三聚氰酸酯、三異氰酸酯化合物，及此等之異構物所組成之族群。此外，熟習此項技藝者所知之各種其它二異氰酸酯化合物可於不受特別限制而使用。考量賦予聚乳酸樹脂可撓性之能力，1,6-六伸甲基二異氰酸酯係較佳。
同時，包含於組成物中之聚乳酸樹脂可包含一嵌段共聚物，其中包含於硬鏈段中之聚乳酸重複單元之終端羧基團係經由一酯鍵與包含於軟鏈段中之聚烯烴系多元醇結構單元之終端羥基基團連接；或另一嵌段共聚物，其中此等嵌段共聚物間係經由一胺甲酸酯鍵以一線性或分支方式連接。
特別地，聚乳酸重複單元之終端羧基基團可經由嵌段共聚物中之一酯鍵與聚烯烴系多元醇重複單元之終端 羥基基團連接。例如，嵌段共聚物之化學結構可以下列通式1及2表示：[通式1]聚乳酸重複單元(L)-(E)-聚烯烴系多元醇重複單元(O-U-O-U-O)-(E)-聚乳酸重複單元(L)
[通式2]聚乳酸重複單元(L)-(E)-聚烯烴系多元醇結構單元(O)-(E)-聚乳酸重複單元(L)-(U)-聚乳酸重複單元(L)-(E)-聚烯烴系多元醇結構單元(O)-(E)-聚乳酸重複單元(L)
其中，O係指一聚烯烴系多元醇結構單元，U係指一胺甲酸酯鍵，且E係一酯鍵。
因為聚乳酸樹脂包含其中聚乳酸重複單元及聚烯烴系多元醇結構或重複單元連接在一起之一嵌段共聚物，其抑制造成可撓性原因之聚烯烴系多元醇結構或重複單元流出。因此，自其製得之一成型產品可具有優異耐濕性、透明性、機械性質、耐熱性，或防粘連性。此外，因為至少一些聚乳酸結構或重複單元及聚烯烴系多元醇重複單元係為一嵌段共聚物型式，聚乳酸樹脂之分子量分佈、玻璃轉化溫度(Tg)，及熔點(Tm)可最佳化，且自其製造之一成型產品的機械性質、可撓性、耐熱性等可被改良。
但是，不需要使包含於聚乳酸樹脂中之所有聚乳酸重複單元與聚烯烴系多元醇結構或重複單元連接形成一嵌段共聚物。至少一些聚乳酸重複單元可為未與聚烯烴系多元醇結構或重複單元鍵結之一聚乳酸均聚物。於此情況， 聚乳酸樹脂可為包含下列之一混合物：(i)其中包含於硬鏈段中之聚乳酸重複單元的終端羧基基團係經由一酯鍵與包含於軟鏈段中之聚烯烴系多元醇結構單元的終端羥基基團連接的一嵌段共聚物，或藉由經一胺甲酸酯鍵以一線性或分支方式連接該等嵌段共聚物而製備之一嵌段共聚物；及(ii)恆未與聚烯烴系多元醇重複單元耦合之一聚乳酸均聚物。
同時，以100重量份之總聚乳酸樹脂(當聚乳酸均聚物選擇性地被包含時，100重量份係嵌段共聚物及均聚物之重量總合)為基準，聚乳酸樹脂可包含約65至95重量%，約80至95重量%，或約82至92重量%之量的硬鏈段；及約5至35重量%，約5至20重量%，或約8至18重量%之量的軟鏈段。
若軟鏈段之含量太高，具有高分子量之一聚乳酸樹脂不能被輕易提供。因此，自其製備之一成型產品會具有不足夠之機械性質，例如，強度。一成型產品於一封裝處理期間之滑動性質、加工性或尺寸安定性亦會降低，因為樹脂之玻璃轉化溫度降低。相反地，若軟鏈段之含量太低，聚乳酸樹脂及自其製備之一成型產品之可撓性及耐濕性不能被足夠地改良。特別地，聚乳酸樹脂之玻璃轉化溫度會太高；因此，一成型產品之可撓性會惡化。再者，軟鏈段之聚烯烴系多元醇結構或重複單元可能不能作為一起始劑，因此，降低聚合轉化率或無法製備具有高分鴛子量之一聚乳酸樹脂。
PLA/ABS之合金樹脂組成物中之聚乳酸樹脂可具有約50,000至200,000，較佳係約50,000至150,000之數平均分子量。再者，聚乳酸樹脂可具有約100,000至400,000，較佳係約100,000至320,000之重量平均分子量。分子量會影響PLA/ABS之合金樹脂組成物的加工性及一成型產品之機械性質。當數平均分子量太小，樹脂之熔融黏度於諸如擠壓之一熔融方法期間會太小，造成於製備產品期間之樹脂加工性及產品之包含強度的機械性質惡化。再者，當數平均分子量太高，樹脂可能因於其高熔融黏度而具有明顯較差之加工性及生產力。
此外，聚乳酸樹脂可具有約1.60至3.0，較佳係約1.80至2.15之分子量分佈(MWD)，其係以重量平均分子量(Mw)對數平均分子量(Mn)之比率(Mw/Mn)定義。當聚乳酸樹脂之分子量分佈於於該範圍內，樹脂於諸如擠壓之一熔融方法期間具有一適合熔融黏度及熔融加工性，使得其可被有效地加工及擠壓成為成型產品，且含有此聚乳酸樹脂之一成型產品顯示良好之包含強度的機械性質。相反地，當聚乳酸樹脂之分子量分佈太窄，熔融黏度變得太高，此使得難以使組成物加工及擠壓成為成型產品。若分子量分佈太寬，一成型產品之諸如強度的機械性質會受損，且其熔融性質惡化，例如，造成太低熔融黏度。因此，會難以使組成物擠壓成為成型產品，或產品會於差的擠壓條件下形成。
再者，聚乳酸樹脂可具有約145至178℃，約160 至178℃，或約165至175℃之熔點(Tm)。當熔點太低，含有此聚乳酸樹脂之一成型產品會具有差的耐熱性。若熔點太高，聚乳酸樹脂會由於其高黏度或需要高溫成型而具有差的成型性。
此外，聚乳酸樹脂，例如，其內所含之嵌段共聚物，具有約20至55℃，約25至55℃，或約30至55℃之玻璃轉化溫度(Tg)。當聚乳酸樹脂具有落於該範圍內之玻璃轉化溫度，自此PLA/ABS之合金樹脂組成物製備之一成型產品可具有適當之可撓性及勁度。若聚乳酸樹脂之玻璃轉化溫度太低，一成型產品會具有改良的可撓性，但其會具有差的滑動性質、加工性、尺寸安定性，或防粘連性，當成型產品接受一組合方法時，會促成顯著之低勁度。相反地，若一成型產品具有太高的玻璃轉化溫度，成型產品顯示差的可撓性及高的勁度，使得當接受一組合方法時，其不能與一目標產品緊密地黏著。
同時，以包含於其內之聚乳酸樹脂的總重量為基準，PLA/ABS之合金樹脂組成物可包含少於約1重量%，較佳係約0.01至0.5重量%之量的殘餘單體(例如，用於形成聚乳酸重複單元之乳酸交酯單體)。因為PLA/ABS之合金樹脂組成物包含具有一特別結構特徵之嵌段共聚物及包含此嵌段共聚物之聚乳酸樹脂，及選擇性之一抗氧化劑，於製備方法使用之大部份乳酸交酯單體於聚合反應沉澱形成聚乳酸重複單元；且聚乳酸樹脂之解聚合反應或降解實際上不會發生。因此，PLA/ABS之合金樹脂組成物可使殘餘單體， 例如，殘餘乳酸交酯單體等，保持於一最低量。
若殘餘單體之含量係約1重量%或更大，臭味會於使用PLA/ABS之合金樹脂組成物成型一產品之方法中釋放。一最終成型產品之強度亦會受損，因為聚乳酸樹脂之分子量於成型方法期間會降低。特別地，當一成型產品應用於食品包裝時，由於殘餘單體流出，會產生安全性的問題。
以PLA/ABS之合金樹脂組成物的總重量為基準，聚乳酸樹脂可以，例如，30至90重量%之量被包含。
(B)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂
包含於依據本發明之PLA/ABS之合金樹脂組成物中之ABS系樹脂可強化聚乳酸樹脂之性質。ABS系樹脂包含一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)作為一主要組份，以便改良聚乳酸樹脂之諸如耐衝擊性、勁度、耐用性、耐熱性之性質。
ABS系樹脂包含由10至30重量%之量的丙烯腈，10至30重量%之量的丁二烯，及40至70重量%之量的苯乙烯所組成之一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。至少10重量%之丙烯腈造成適合之勁度、耐油性，及耐化學性；且30重量%或更少之丙烯腈能有期望之諸如成型性及耐衝擊性的性質。至少10重量%之丁二烯產生適合之耐衝擊性；且30重量%或更少之丁二烯能有期望之諸如勁度、耐油性及耐化學性之性質。再者，至少40重量%之苯乙烯導致適合成型性；且70重量%或更少之苯乙烯能有期望之諸如勁 度、耐油性、耐化學性及耐衝擊性之性質。
ABS系樹脂可進一步包含一苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)，其可為包含60至80重量%之量的苯乙烯及20至40重量%之量的丙烯腈之一接枝共聚物。若苯乙烯於該量之內，一SAN與一ABS具有良好相容性，賦予此組成物期望的物理性質。
再者，以100重量份之ABS系樹脂為基準，SAN可以30至70重量份之量被包含。以100重量份之ABS系樹脂為基準，30重量份或更多之SAN造成適合相容性；且其70重量份或更少能有合意之諸如耐衝擊性的性質。
ABS系樹與聚乳酸樹脂一起可作為本發明組成物之基質樹脂。
例如，以PLA/ABS之合金樹脂組成物的總重量為基準，ABS系樹脂可以10至70重量%，較佳係30至60重量%之量被包含。當含量於該範圍內，諸如與一聚乳酸樹脂之良好相容性、耐熱性、外觀及耐衝擊性之之期望性質可被達成。
PLA/ABS之合金樹脂組成物可進一步包含一衝擊改質劑。
衝擊改質劑可為選自由一烯烴系衝擊改質劑、一丙烯酸系衝擊改質劑、一甲基丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)系衝擊改質劑、一苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯(SEBS)系衝擊改質劑、一矽系衝擊改質劑，及一聚酯系彈性體衝擊改質劑所組成族群之至少一者。較佳地，衝擊改質劑可 為一烯烴系衝擊改質劑，更佳係一乙烯-δ-烯烴系共聚物。
烯烴系衝擊改質劑係具經濟性，且具有優異之耐衝擊性、彈性、可撓性，及與ABS系樹脂良好相容性。乙烯-δ-烯烴系共聚物較佳係使用一茂金屬催化劑製備。
本發明之PLA/ABS合金樹脂組成物中之聚乳酸樹脂使一聚烯烴系多元醇組份併入其聚合物結構中。因為其顯示與一丙烯酸系衝擊改質劑、一甲基丙烯酸/丁二烯/苯乙烯(MBS)系衝擊改質劑、一苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯(SEBS)系衝擊改質劑、一矽系衝擊改質劑及一聚酯系彈性體衝擊改質劑之良好相容性，其可不受限制地與任何衝擊改質劑使用。
以100重量份之組合的聚乳酸樹脂及ABS系樹脂為基準，衝擊改質劑可以20重量份或更少，較佳係0.1至20重量份，更佳係5至10重量份之量使用。若衝擊改質劑於該含量內，聚乳酸樹脂與ABS系樹脂間之相容性良好，且自其製備之一PLA/ABS之合金樹脂組成物具有顯著改良之耐衝擊性、伸長率及耐熱性。因為衝擊改質劑藉由降低PLA/ABS之合金樹脂組成物的結晶速率及結晶度而使耐熱性及射出成型性惡化，若衝擊改質劑之量超過20重量份，一成型產品會具有改良耐熱性及差的外觀。
同時，PLA/ABS之合金樹脂組成物可包含一抗氧化劑。抗氧化劑抑制聚乳酸樹脂黃化，因此，改良PLA/ABS之合金樹脂組成物及自其製備之一成型產品的外觀。再者，抗氧化劑會抑制軟鏈段之氧化或熱降解。
為了此目的，以用於形成聚乳酸樹脂之聚乳酸重複單元的單體(例如，乳酸或乳酸交酯)之含量為基準，PLA/ABS之合金樹脂組成物可包含約100至3,000ppmw，約100至2,000ppmw，約500至1,500ppmw，或約1,000至1,500ppmw的量之抗氧化劑。
若使用之抗氧化劑的量太低，諸如軟鏈段之撓化組份會被氧化，造成聚乳酸樹脂黃化及PLA/ABS之合金樹脂組成物及一成型產品差的外觀。另一方面，若使用之抗氧化劑的量太高，乳酸交酯之聚合反應速率降低，因此，阻礙包含聚乳酸重複單元之鏈段形成。因此，聚乳酸樹脂之機械性質會受損。
若抗氧化劑以一最佳量使用，例如，藉由於聚合反應期間以此最佳量添加抗氧化劑而製造聚乳酸樹脂及PLA/ABS之合金樹脂組成物，聚乳酸樹脂之聚合反應轉化率及聚合反應度升高，因此，增進生產力。再者，因為PLA/ABS之合金樹脂組成物於超過180℃之一成型方法中可具有較佳熱安定性，可抑制諸如乳酸交酯或乳酸之單體或諸如環狀寡聚物鏈之低分子量材料形成。
因此，因為抑制分子量減少及成型產品顏色變化(黃化)，而可提供不僅具有T較佳外觀而且亦具有改良之可撓性與諸如機械性質、耐熱性、防粘連性等之一般性質的一成型產品。
特別地，PLA/ABS之合金樹脂組成物可具有一酯重複單元，其可藉由添加抗氧化劑、熱安定劑或聚合反應 安定劑而避免於一高溫聚合反應、一高溫擠壓方法，或一高溫成型方法期間氧化或熱降解。
用於PLA/ABS合金樹脂組成物係選自由一受阻酚系抗氧化劑、一胺系抗氧化劑、一硫基系抗氧化劑，及一亞磷酸酯系抗氧化劑所組成族群之一或多種抗氧化劑。可應用於PLA/ABS合金樹脂組成物之其它各種已知抗氧化劑亦可被使用。
抗氧化劑之特別例子包含磷酸系熱安定劑，諸如，磷酸、磷酸三甲酯，及磷酸三乙酯；受阻酚系一級抗氧化劑，諸如，2,6-二第三丁基-對-甲酚、十八基-3-(4-羥基-3,5-二第三丁基苯基)丙酸酯、四雙[伸甲基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基)苯、3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基亞磷酸酯二乙酯、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基酚)、4,4'-硫基雙(3-甲基-6-第三丁基酚)，及雙[3,3-雙-(4'-羥基-3'-第三丁基苯基)丁酸]二醇酯；胺系二級抗氧化劑，諸如，苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺、N,N'-二苯基-對-苯二胺，及N,N'-二-β-萘基-對-苯二胺；硫基系二級抗氧化劑，諸如，二月桂基二硫醚、硫基丙酸二月桂酯、硫代丙酸二硬脂酯、巰基苯并噻唑，及四甲基秋蘭姆二硫醚四雙[伸甲基-3-(月桂基硫基)丙酸酯]甲烷；及亞磷酸酯系二級抗氧化劑，諸如，亞磷酸三苯酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯、亞磷酸三異癸酯、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，及(1,1'-二苯基)-4,4'-二基雙膦酸四[2,4-雙(1,1-二甲基乙基)苯基]酯。最 佳係使用與其它抗氧化劑組合之一亞磷酸酯系抗氧化劑。
除上述之衝擊改質劑及抗氧化劑外，PLA/ABS合金樹脂組成物可包含各種已知添加劑，諸如，一抗水解劑、一成核劑、一有機或無機填料、一塑化劑、一鏈伸長劑、一紫外線安定劑、一顏色阻隔劑、一抗眩光劑、一除臭劑、一阻燃劑、一抗風化劑、一抗靜電劑、一脫模劑、一氧化抑制劑、一離子交換劑、一著色顏料，及無機或有機顆粒，只要其對於PLA/ABS合金樹脂組成物之一般性質無不利衝擊。
抗水解劑係可與聚乳酸之終端羥基或羧基基團反應之一反應性化合物。抗水解劑可增加PLA/ABS合金樹脂組成物之抗水解性質及耐用性。即，抗水解劑可應用於諸如聚酯、聚醯胺、聚胺甲酸酯等之一酯系樹脂，以避免樹脂組成物藉由水或酸經由發生於聚合物鏈之終端處之一封蓋反應而水解。抗水解劑可為碳二醯亞胺類，例如，經改質之苯基碳二醯亞胺、聚(甲苯基碳二醯亞胺)、聚(4,4'-二苯基甲烷碳二醯亞胺)、聚(3,3'-二甲基-4,4'-伸聯苯基碳二醯亞胺)、聚(對-伸苯基碳二醯亞胺)、聚(間-伸苯基碳二醯亞胺)，或聚(3,3'-二甲基-4,4'-二苯基甲烷碳二醯亞胺)。以100重量份之聚乳酸及ABS系樹脂為基準，抗水解劑可以約5重量份之量使用。
以100重量份之PLA/ABS合金樹脂組成物(包含成核劑)為基準，成核劑可以約10重量%，較佳係5重量%之量使用。若樹脂組成物包含該含量之成核劑，其耐熱性及 射出成型性可被改良。成核劑可為一山梨醇金屬鹽、一磷酸鹽金屬鹽、喹吖啶酮、羧酸鈣，及一醯胺系有機化合物，較佳係一磷酸鹽系金屬鹽。
塑化劑的例子包含酞酸酯塑化劑，諸如，酞酸二乙基、酞酸二辛基，及酞酸二環己基；脂族二元酸酯塑化劑，諸如，己二酸二-1-丁基、己二酸二正辛基、癸二酸二正丁基，及壬二酸二-2-乙基己基；磷酸酯塑化劑，諸如，磷酸二苯基-2-乙基己基，及磷酸二苯基辛基；多羥基羧酸酯塑化劑，諸如，乙醯基檸檬酸三丁基、乙醯基檸檬酸三-2-乙基己基，及檸檬酸三丁基；脂族酯塑化劑，諸如，乙醯基蓖麻酸甲基，及硬脂酸醯胺；多羥基醇酯塑化劑，諸如，丙三醇三乙酸酯；及環氧塑化劑，諸如，環氧化大豆油、環氧化亞麻籽油脂肪酸丁酯，及環氧化硬脂酸辛基。
再者，著色顏料之例子可包含無機顏料，諸如，碳黑、氧化鈦、氧化鋅，及氧化鐵；及有機顏料，諸如，青色素類、磷、醌類、芘酮類、異吲哚酮類，及硫靛類。
當PLA/ABS合金樹脂組成物被用於製備一成型產品，無機或有機顆粒可被使用以改良成型產品之防粘連性質等。以PLA/ABS合金樹脂組成物總重量為基準，無機或有機顆粒之量可為約30重量%，較佳係約10重量%。無機或有機顆粒之例子可包含二氧化矽、膠體二氧化矽、氧化鋁、氧化鋁溶膠、滑石、二氧化鈦、雲母、碳酸鈣、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、矽等。該二氧化矽、二氧化鈦，或滑石之表面處理並無特別限制。但是，若使用經表面處 理之二氧化鈦或滑石，其賦予成型產品包含勁度及耐衝擊性之平衡整體性質，亦改良諸如比重降低、耐熱性及射出成型性之性質。表面處理可藉由一化學或物理方法使用諸如一矽烷偶合劑、一較高脂肪酸、一脂肪酸金屬鹽、一不飽和脂肪酸、一有機鈦酸鹽、一樹脂酸，及聚乙二醇之處理劑實行。無機顆粒之平均顆粒尺寸可為1至30μm，較佳係1至15μm。若平均顆粒尺寸於該範圍內，含有此者之一成型產品顯示改良之耐熱性及勁度。
再者，可應用於PLA/ABS合金樹脂組成物或自此製備之成型產品的各種添加劑可被使用，其種類及購買路徑係熟習此項技藝者所知。
同時，呈切片型式之PLA/ABS合金樹脂組成物可具有少於15，較佳係10或更少之顏色-b值。因為聚乳酸樹脂之黃化可藉由包含於合金樹脂組成物中之一抗氧化劑而降低，合金樹脂組成物可具有少於15之顏色-b值。若合金樹脂組成物之顏色-b值係15或更大，自此合金樹脂組成物製備之一成型產品的外觀會係差的，造成低產品價值。
以下，本發明之PLA/ABS合金樹脂組成物的製備方法將詳細解釋。
<聚烯烴系多元醇結構單元之製備>
首先，一羥基基團被引至藉由丁二烯單體共聚合反應製備之一聚合物(聚1,2-丁二烯或聚1,3-丁二烯)之終端。然後，藉由形成具有1,000至3,000之數平均分子量的以羥基終結之聚丁二烯(HTPB)實行一氫化反應，獲得包含聚烯烴 系多元醇結構單元之一(共)聚合物。此方法可藉由用於製備聚烯烴系多元醇(共)聚合物之一傳統方法實行。
<聚烯烴系多元醇重複單元A之製備>
包含聚烯烴系多元醇結構單元之(共)聚合物、一多官能度異氰酸酯化合物，及一胺甲酸酯反應催化劑被裝填至一反應器內，且於加熱及攪拌時接受一胺甲酸酯反應。此反應使異氰酸酯化合物之二個異氰酸酯基團與(共)聚合物之終端羥基基團組合，因此，形成一胺甲酸酯鍵。因此，形成包含一聚胺甲酸酯多元醇重複單元之一(共)聚合物，其中，聚烯烴系多元醇結構單元間係經由一胺甲酸酯鍵以一線性或分支方式連接，此等單元係作為一聚乳酸樹脂中之一軟鏈段。此聚胺甲酸酯多元醇(共)聚合物可為O-U-O-U-O或O-U(-O)-O-U-O之型式，其中，聚烯烴系多元醇重複單元(O)間係經由一胺甲酸酯鍵(U)以一線性或分支方式連接，且於二終端處皆係聚烯烴系多元醇重複單元。
<聚烯烴系多元醇重複單元B之製備>
再者，包含聚烯烴系多元醇結構單元之(共)聚合物、乳酸(D-或L-乳酸)、乳酸交酯(D-或L-乳酸交酯)，及一縮合催化劑或一開環聚合反應催化劑被裝填至一反應器內，且接受一聚酯化反應或一開環聚合反應。此反應使乳酸(D-或L-乳酸)或乳酸交酯(D-或L-乳酸交酯)與(共)聚合物之羥基基團鍵結，因此，形成一酯鍵。因此，形成包含一聚乳酸樹脂重複單元(L)及一聚烯烴系多元醇(O)之一(共)聚合物，其中，聚烯烴系多元醇結構單元係經由一酯鍵以一線 性或分支方式做連接。此(共)聚合物可為L-E-O-E-L之型式，其中，聚烯烴系多元醇重複單元(O)係經由酯鍵(E)線性連接，且於二終端皆係聚乳酸樹脂重複單元。
異氰酸酯化合物之二或更多個異氰酸酯基團及(共)聚合物之終端羥基基團係以一線性或分支方式組合形成一胺甲酸酯鍵(U)。因此，一聚乳酸樹脂可以L-E-O-E-L-U-L-E-O-E-L之最終型式獲得。
自丁二烯製備之聚烯烴系多元醇重複單元可自生質系衍生，例如，一植物來源；因此，聚烯烴系多元醇(共)聚合物可具有至少約70%之極高的有機碳含量(%Cbio)。
胺甲酸酯反應可於一錫催化劑存在中實行，例如，辛酸錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等。此外，胺甲酸酯反應可於用於製備聚胺甲酸酯樹脂之典型反應條件下實行。例如，異氰酸酯化合物及聚烯烴系多元醇(共)聚合物接受於一胺甲酸酯反應催化劑存在中，於一氮氛圍下之於70至80℃之反應持續1至5小時，產生包含聚烯烴多元醇重複單元之一(共)聚合物。
其後，包含此嵌段共聚物(或包含此嵌段共聚物之聚乳酸樹脂)及一抗氧化劑之一PLA/ABS合金樹脂組成物可藉由於此抗氧化劑及包含聚烯烴系多元醇重複單元之此(共)聚合物存在中，乳酸(D-或L-乳酸)之聚縮合反應或藉由乳酸交酯(D-或L-乳酸交酯)之開環聚合反應而製備。即，依據此等聚合反應，形成具有作為硬鏈段之聚乳酸重複單元的聚乳酸樹脂，同時由於軟鏈段氧化之樹脂黃化可藉由 爸抗氧化劑抑制。於此方法期間，聚胺甲酸酯多元醇重複單元係與聚乳酸重複單元之至少一些終端基團鍵結，以便產生一嵌段共聚物。
再者，一預聚物可藉由使一聚烯烴系多元醇與乳酸交酯組合而製備。預聚物可接受與一二異氰酸酯化合物之一鏈伸長反應，獲得一已知之聚乳酸系共聚物，或與具有至少二個官能基之一異氰酸酯化合物反應，獲得一已知分支型式的嵌段共聚物。
同時，乳酸交酯之開環聚合反應可於一金屬催化劑存在中實施，諸如，一鹼土金屬、一稀土金屬、一過渡金屬、鋁、鍺、錫，及銻。特別地，金屬催化劑可為碳酸鹽類、烷氧化物類、鹵化物類、氧化物類，或碳酸鹽類之型式。辛酸錫、四異丙氧化鈦，或三異丙氧化鋁係較佳作為金屬催化劑。
再者，經由乳酸交酯之開環聚合反應形成聚乳酸重複單元可於已發生胺甲酸酯反應之相同反應器內連續地實行。即，一聚烯烴系多元醇聚合物及一異氰酸酯化合物接受一胺甲酸酯反應，產生包含聚烯烴系多元醇重複單元之一聚合物，然後，諸如乳酸交酯等之單體及一催化劑連續地添加至相同反應器，以便獲得一聚乳酸重複單元。因此，包含聚烯烴系多元醇重複單元之聚合物作為一起始劑，能以高產率及生產率連續製造聚乳酸重複單元及包含此聚乳酸重複單元之聚乳酸樹脂。以一相似方式，一聚烯烴系多元醇接受與一乳酸交酯起始劑之一開環聚合反應，然後， 一異氰酸酯化合物連續地添加至相同反應器，實行一鏈伸長反應，以便以高產率及生產力獲得聚乳酸重複單元及包含此聚乳酸重複單元之聚乳酸樹脂。
因而製備之聚乳酸樹脂與一ABS系樹脂及其它成份混合獲得一PLA/ABS合金樹脂組成物。
因為PLA/ABS合金樹脂組成物包含其中特殊之硬鏈段及軟鏈段被組合之一嵌段共聚物(一聚乳酸樹脂)，其可具有改良之可撓性，同時顯示可歸因於聚乳酸樹脂之生物分解性。再者，此樹脂組成物可使造成可撓性原因之軟鏈段流出達最小，且可大量避免一成型產物可能因軟鏈段形成而造成之耐濕性、機械性質、耐熱性、透明性或抗混濁性質降低。
此外，因而製備之聚乳酸樹脂具有一特定玻璃轉化溫度，及選擇性之一特定熔點(Tm)。因此，自其製備之一成型產品具有作為一包裝材料之最佳化的可撓性及勁度，且亦具有良好熔融加工性、防粘連性，及耐熱性。因此，此聚乳酸樹脂及包含此聚乳酸樹脂之PLA/ABS合金樹脂組成物可較佳地作為諸如一成型產品之一包裝材料。
再者，於製備方法中或於使用者，由於抗氧化劑存在，聚乳酸樹脂之黃化可被抑制，且包含此等組份之PLA/ABS合金樹脂組成物能製造具有諸如顯著改良之可撓性及優異機械性質之較佳一般性質且同時能有較佳外觀及產品品質之一成型產品。
即，本發明之PLA/ABS合金樹脂組成物包含聚烯 烴系多元醇重複單元作為軟鏈段；因此，自此PLA/ABS合金樹脂組成物製備之一成型產品具有顯著改良之可撓性。
再者，軟鏈段中之聚烯烴系多元醇(其相較於聚乳酸樹脂，即，硬鏈段，係非極性)能降低樹脂之水分含，且樹脂之耐濕性可被顯著改良。
以下，本發明之功能及功效係藉由下列範例作更明確說明。但是，此等範例僅係提供作為例示說明目的，且本發明不限於此等範例。
用於下列範例及比較例之材料係如下所提供：
1.聚烯烴系多元醇重複單元及其相對應物
-HTPB 1.0：具有1,000之分子量的以羥基終結之聚丁二烯(HTPB)，其係藉由使羥基基團引至丁二烯單體之一共軛聚合物(聚1,2-丁二烯或聚1,3-丁二烯)之終端，其後進行一氫化反應而製備。
-HTPB 2.0：具有2,000之分子量的以羥基終結之聚丁二烯(HTPB)，其係藉由使羥基基團引至丁二烯單體之一共軛聚合物(聚1,2-丁二烯或聚1,3-丁二烯)之終端，其後進行一氫化反應而製備。
-HTPB 3.0：具有3,000之分子量的以羥基終結之聚丁二烯(HTPB)，其係藉由使羥基基團引至丁二烯單體之一共軛聚合物(聚1,2-丁二烯或聚1,3-丁二烯)之終端，其後進行一氫化反應而製備。
-HTPB 5.0：具有5,000之分子量的以羥基終結之聚丁二烯(HTPB)，其係藉由使羥基基團引至丁二烯單體之一共軛聚 合物(聚1,2-丁二烯或聚1,3-丁二烯)之終端，其後進行一氫化反應而製備。
- PEG 8.0：具有8,000之數平均分子量的聚乙二醇。
- PPDO 2.4：具有2,400之數平均分子量的聚(1,3-丙二醇)。
- PBSA 11.0：藉由1,4-丁二醇、琥珀酸，及己二酸之聚縮合反應製備，且具有11,000之數平均分子量的脂族聚酯多元醇。
2.二異氰酸酯化合物及具有至少三個功能性基團之異氰酸酯化合物
- HDI：六伸甲基二異氰酸酯
- TDI：2,4-或2,6-伸甲苯基二異氰酸酯(甲苯二異氰酸酯)
- D-L75：Bayer,Desmodur L75(三羥甲基丙烷+3甲苯二異氰酸酯)
3.乳酸交酯單體
- L-或D-乳酸交酯：由Purac製造且含有僅具有99.5%更高之光學純度的自生質衍生之有機碳
4.抗氧化劑等
- TNPP：三(壬基苯基)亞磷酸酯
- U626：雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯
- S412：四[甲烷-3-(月桂基硫基)丙酸酯]甲烷
-PEPQ：(1,1'-聯苯)-4,4'-二基雙膦酸四[2,4-雙(1,1-二甲基乙基)苯基]酯
- I-1076：十八烷基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯
- O3：雙[3,3-雙-(4'-羥基-3'-第三丁基-苯基)丁酸]二醇酯
5.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)系樹脂
- ABS745：40重量份之一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)(其包含20重量%之丙烯腈，25重量%之丁二烯，及55重量%之苯乙烯)，及60重量份之一苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的一混合物，由Kumho Petrochemical Co.,Ltd.製造，且具有10克/10分鐘之熔融指數(220℃，10公斤)，84℃之熱變形溫度，衝擊強度(6.4mm，23℃)35kgf．cm/cm
6.衝擊改質劑等
-G1701：苯乙烯/乙烯/丙烯之嵌段共聚物，具有37重量%之苯乙烯且由KRAPTON製造，具有72 HD之勁度(肖氏A，30s)
-MB838A：由LG Chem.製造甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)系嵌段共聚物，具有71 HD之勁度(肖氏A，30S)
- Biostrength150：由ARKEMA製造之丙烯酸系核/殼衝擊改質劑
7.無機填料及成核劑等
- SP-3000：由Dawon Chem.製造之滑石，具有2.5μm之平均顆粒尺寸及0.32g/cm2之容積密度
-EMforceTM Bio：由Special Mineral製造之CaCO2，具有1.0μm之平均顆粒尺寸及5.4之長徑比
- TF-1：由NJC Co.,Ltd.製造之N,N',N"-三環己基-1,3,5-苯三羧醯胺
-NA-11：由Asahi Denka製造之2,2'-伸甲基雙4,6-二第三丁基酚)磷酸鈉
8.抗水解劑及鏈伸長劑
- BioAdimide 100：由Rhein Chemie製造之碳二醯亞胺聚合物
- ADR 4368：由BASF製造之苯乙烯/丙烯酸聚合物
9.相容劑等
-AX8840：由Arkema製造之乙烯-馬來酸酐接枝-甲基丙烯酸環氧丙酯共聚物，具有8.0%之接枝比率
-PH-200：由Honam Petrochemical Corp.製造之丙烯-馬來酸酐接枝共聚物，具有3.9%之接枝比率
製備例1至6：製備聚乳酸樹脂A至F
依據以下表1中之成份及含量，反應物及一催化劑被裝填至裝設一氮氣管、一攪拌器、一催化劑入口、一流出物冷凝器及一真空系統之一8公升反應器內。以反應物總重量為基準，二月桂酸二丁基錫係以130ppmw之量作為一催化劑。於氮氣氛圍下，一胺甲酸酯反應於70℃實行2小時，然後，4公斤之L-(或D-)乳酸交酯被饋至反應器內，其後以氮氣沖刷五次。
其後，反應混合物加熱至150℃使L-(或D-)乳酸交酯完全溶解。以反應物總重量為基準，120ppmw之一2-乙基己酸錫催化劑以500毫升甲苯稀釋。因而獲得之溶液經由催化劑入口饋至反應器內。於1公斤之氮氣壓力下，反應於185℃實行2小時。然後，磷酸以200ppmw之量經由催化劑入口添加至反應混合物，且與其混合15分鐘使催化劑去活化。催化劑去活化後，施用一真空條件至壓力達0.5托耳為止，以移除未反應之L-(或D-)乳酸交酯(起始餾入重量之 約5重量%)。獲得樹脂之分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量且顯示於表1中。
製備例7：聚乳酸樹脂G之製備
如下之表1中所示，865克之HTPB 2.0及3.9公斤之L-乳酸交酯及0.1公斤之D-乳酸交酯裝填至裝設一氮氣管、一攪拌器、一催化劑入口、一流出物冷凝器，及一真空系統之一8公升反應器內，其後以氮氣沖刷五次。其後，反應混合物加熱至150℃使乳酸交酯完全溶解。以反應物總重量為基準，120ppmw之一2-乙基己酸錫催化劑以500毫升之甲苯稀釋。因而獲得之溶液經由催化劑入口饋至反應器內。於1公斤氮氣壓力下，反應於185℃實行2小時。然後，磷酸經由催化劑入口以200ppmw之量添加至反應混合物，且與其混合15分鐘以使催化劑去活化。於催化劑去活化後，施用一真空條件至壓力達0.5托耳為止，以移除未反應之L-乳酸交酯(起始饋入重量之約5重量%)。然後，如表1中所示之HDI及於500毫升甲苯內之120ppmw的一二月桂酸二丁基錫催化劑之溶液經由催化劑入口引至反應器內。於一氮氛圍下，一聚合反應於190℃實行1小時，且獲得樹脂的分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量及顯示於表1中。
製備例8：聚乳酸樹脂H之製備
一聚乳酸樹脂係依據與製備例7相同程序製備，除了885克之HTPB 2.0、3.8公斤之L-乳酸交酯，及0.2公斤之D-乳酸交酯係如下之表1中所示般被使用，其後引入HDI及D-L75。獲得樹脂之分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量且 顯示於表1中。
製備例9：聚乳酸樹脂I之製備
如下之表1中所示，聚乙二醇及4公斤之L-乳酸交酯被裝填至裝設一氮氣管、一攪拌器、一催化劑入口、一流出物冷凝器，及一真空系統之一8公升反應器內，其後以氮氣沖刷五次。其後，反應混合物加熱至150℃以使乳酸交酯完全溶解。以反應物總重量為基準，120ppmw之量的一2-乙基己酸錫催化劑以500毫升之甲苯稀釋。因而獲得之溶液經由催化劑入口饋至反應器內。於1公斤之氮氣壓力下，一反應於185℃實行2小時。然後，磷酸經由催化劑入口以200ppmw之量添加至反應混合物，且與其混合15分鐘以使催化劑去活化。於催化劑去活化後，施用一真空條件至壓力達0.5托耳為止，以移除未反應之L-乳酸交酯。獲得樹脂之分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量且顯示於表1中。
製備例10：聚乳酸樹脂J之製備
一聚乳酸樹脂係依據與製備例9相同之程序製備，除了378.8克之具有2,400之數平均分子量之聚(1,3-丙二醇)(PPDO)係如表1中所示般被使用。獲得樹脂之分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量且顯示於表1中。
製備例11：聚乳酸樹脂K之製備
一聚乳酸樹脂係依據與製備例9相同之程序製備，除了6克之1-十二醇替代多元醇以如表1中所示般使用。獲得樹脂之分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量且顯示於表1中。
製備例12：聚乳酸樹脂L之製備
如下之表1中所示，PBSA 11.0(聚酯多元醇)及HDI被裝填至裝設一氮氣管、一攪拌器、一催化劑入口、一流出物冷凝器，及一真空系統之一8公升反應器內，其後以氮氣沖刷五次。以反應物總重量為基準，二月桂酸二丁基錫係以130ppmw之量作為一催化劑。於一氮氣氛圍下，一胺甲酸酯反應於190℃實行2小時。然後，4公斤之L-乳酸交酯被饋至反應器內，且於190℃於一氮氣氛圍中完全溶解。120ppmw之量作為一加成聚合反應催化劑之2-乙基己酸錫及1,000ppmw之量作為作為酯及/或酯醯胺交換催化劑之二月桂酸二丁基錫以500毫升之甲苯稀釋，且經由催化劑入口引入。於1公斤之氮氣壓力下，一反應於190℃實行2小時。然後，磷酸經由催化劑入口以200ppmw之量添加至反應混合物，且與其混合15分鐘以使催化劑去活化。於催化劑去活化後，施用一真空條件至壓力達0.5托耳為止，以移除未反應之L-乳酸交酯(起始饋入重量之約5重量%)。獲得樹脂之分子量、Tg、Tm、%Cbio等被測量且顯示於表1中。
範例1至8及比較例1至8：成型產品之製備
製備例1至12製備之聚乳酸樹脂於減壓於1托耳之低真空下於80℃乾燥6小時，且於一超混合器中與聚丙烯及如表2或3所示之其它材料混合。因而獲得之混合物係於220至250℃之擠壓溫度以一19mm雙螺桿擠壓機捏合及擠壓成一股材型式。(另外，諸如一單螺桿擠壓機、一輥磨機、一捏合機，或一Banbury混合機之各種已知設備可被使用)。因而形成之股材於一水浴中冷卻，且以一切粒機切成丸粒。 因而製備之丸粒於80℃之一熱風乾燥機中乾燥4小時，且接受一射出成型而獲得產品樣品。成型產品樣品被評估，且結果顯示於表2及3中。
實驗例
(1)NCO/OH：用於形成聚烯烴系多元醇重複單元之反應的"二異氰酸酯化合物(例如，六伸甲基二異氰酸酯)之異氰酸酯基團/聚醚系多元醇重複單元(或(共)聚合物)之終端羥基基團"之莫耳比率。
(2)OHV(KOH毫克/克)：藉由使一聚烯烴系多元醇重複單元(或(共)聚合物)溶於二氯甲烷，使此重複單元乙醯基化，使經乙醯基化之重複單元水解產生乙酸，及以於甲醇中之0.1N KOH滴定乙酸而測量。其指示聚烯烴系多元醇重複單元(或(共)聚合物)之終端羥基基團的數量。
(3)Mw及Mn(克/莫耳)，及分子量分佈(Mw/Mn)：藉由使於氯仿中之一聚乳酸樹脂的0.25重量%溶液接受一凝膠滲透層析術(Viscotek TDA 305，管柱：每一者係Shodex LF804 x 2)而測量。聚苯乙烯作為一標準材料以判定重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)。分子量分佈(MWD)係自Mw及Mn計算。
(4)Tg(玻璃轉化溫度，℃)：於使一熔融樣品驟冷，然後，使樣品溫度以10℃/分鐘之速率增加時，以一示差掃瞄量熱計(TA Instruments)測量。Tg係自一吸熱曲線上之一正切線及一基線之中間值判定。
(5)Tm(熔點，℃)：於使一熔融樣品驟冷，然後， 使樣品溫度以10℃/分鐘之速率升高時，以一示差掃瞄量熱計(TA Instruments)測量。Tm係自結晶之一熔融吸熱峰之最大值判定。
(6)殘餘單體(乳酸交酯)含量(wt%)：藉由使0.1克之一樹脂溶於4毫升之氯仿，對此添加10毫升之己烷，及使形成之混合物過濾，其後進行一GC分析而測量。
(7)聚烯烴系多元醇重複單元之含量(重量%)：每一聚乳酸樹脂中之聚烯烴系多元醇重複單元之含量係使用一600MHz核磁共振(NMR)光譜儀測量。
(8)切片顏色-b：一樹脂切片之顏色-b值係使用由Konica Minolta Sensing Co.製造之一色差計CR-410測量，且以五次測量之平均值指示。
(9)生質系碳之有機碳含量(%Cbio)：以依據ASTM D6866自有機放射性碳之量(percent modern；14C)測量一生質系材料含量之一測試測量。
(10)擠壓性：一PLA/ABS合金樹脂於220至250℃以裝設一孔模之一30mm雙螺桿擠壓機擠壓成一股材。經擠壓之股材於20℃之一水浴中固化。此時，擠壓物之熔融黏度及均勻性以肉眼觀察。熔融黏度均勻狀況(擠壓性)係依據下列標準評估：●：由於二樹脂間良好相容性及均勻熔融黏度，股材係輕易製備且無破裂；O：由於樹脂間低相容性及低熔融黏度均勻性，股材係具有一些破裂而製備；及 X：由於二樹脂間極低相容性及差的熔融黏度均勻性，股材未被製備，且具有破裂及出模膨脹。
(11)熔融指數(MI)：依據ASTM D1238於220℃，2.16kgf測量，且以三次測量之平均值指示。
(12)相容性：一聚乳酸樹脂PLA/ABS合金樹脂於220至250℃使用裝設一孔模之一30-mm雙螺桿擠壓機擠壓。擠壓物於20℃之一水浴中固化獲得一股材樣品。股材樣品浸漬於一液態氮中並且切割。切割表面使用一掃瞄式電子顯微鏡(SEM)觀察，且依據下列標準評估：●：二樹脂間良好分散，且未分散樹脂之顆粒尺寸係0.2μm或更少；O：二樹脂間尚可之相容性，且未分散樹脂之顆粒尺寸係1.0μm或更少；及X：二樹脂間差的分散性，且未分散樹脂之顆粒尺寸係1.0μm或更大。
(13)外觀：一樣品之外觀係以肉眼觀察檢查流痕、結合線，及降低光澤，此等係因流動性降低而造成，如下：●：無流痕及結合線，其係由於良好熔融黏度，及良好表面光澤；O：無流痕及結合線，其係由於些微高的熔融黏度，但光澤降低；及X：流痕、結合線及光澤降低，其係由於極高熔融黏度。
(14)起始抗拉強度(kgf/cm2)：一樣品係依據ASTM D638製備，且於20℃之溫度及65% RH之濕度調節24 小時。起始抗拉強度係使用一通用測試機(UTM，INSTRON製造)測量，且以五次測量之平均值指示。
(15)伸長率(%)：當一樣品於與用於上述(14)之起始抗拉強度者相同之條件下破裂時判定。五次測量之平均值被提供。
(16)衝擊強度(kgf．cm/cm)：依據ASTM D256使用一懸臂樑式衝擊測試機測試。
(17)撓曲強度(kgf/cm2)及撓曲模數(kgf/cm2)：一測試樣品係依據ASTM D790製備。撓曲強度及撓曲模數係使用一UTM(INSTRON)測量。五次測量之平均值被提供。
(18)耐熱性(℃)：一測試樣品係依據ASTM D648製備，且樣品之耐熱性係使用一UMT測試。
i)高溫模具：一高溫模具係於110℃使用，且冷卻持續時間係約30秒。
ii)低溫模具：使用於室溫之一低溫模具，且冷卻持續時間係約30秒。
(19)抗流出性：一成型產品之表面被觀察，且成型產品表面上之低分子量塑化劑之流出係於一A4尺寸之膜樣品上以觸覺且依據下列標準評估：●：無流出；O：流出，但不嚴重；及X：嚴重流出。
(20)抗拉強度保持率(%)：150mm長度及10mm寬度之一膜樣品被製備且於40℃之溫度及90% RH之濕度 調節30天。抗拉強度被測量且與起始抗拉強度值比較。
(21)惡臭：混煉方法後來自一排放擠壓混合物之高度揮發性惡臭被檢查：
●：檢測到惡臭。
X：未檢測到惡臭。
(22)總揮發性有機化合物(TVOC)：頂部空間(HS)-GC/MS分析
1)2克之樣品置於一密封小玻璃瓶內，且進行HS-GC/MS。
2)STD：250、500及1,000ppm之一系列的甲苯標準溶液(50μL)被製備，且密封於一小玻璃瓶中，且進行HS-GC/MS分析。
3)HS-GC/MS
- HS：於180℃加熱(30分鐘)，且進行頂部空間氣體分析。
-管柱DB-5(60m×0.32mm×1.0μm)
-80℃(5分鐘)-10℃/分鐘-320℃(16分鐘)，射出280℃，1：30分裂
(23)耐化學性：汽油及一溶劑(每一者係10毫升)被引至一20毫升小玻璃瓶，且每一樣品(10mm×30mm×2mm)添加至此小玻璃瓶。2小時後，每一樣品之耐化學性係依據下列標準評估：●：未檢測到變白及膨脹；O：檢測到變白；但無膨脹；及X：檢測到變白及膨脹。
參考表2，範例1至5及7至8表示自PLA/ABS合金 樹脂組成物製備之成型產品。此等組成物係於一聚乳酸樹脂中包含5至35重量%之量的一軟鏈段(即，聚烯烴系多元醇重複單元)，具有低的顏色-b值，含有一適合量之一抗氧化劑，具有100,000至400,000之重量平均分子量及1.60至3.0之分子量分佈，20至60℃之Tg，及145至178℃之Tm。再者，範例6表示自一聚乳酸/ABS合金樹脂組成物製備之一成型產品，此組成物包含一傳統聚乳酸樹脂(樹脂K)及本發明之一聚乳酸樹脂(樹脂F)。
範例1至8之此等成型產品具有優異機械性質，諸如，300kgf/cm2或更多之起始抗拉強度，及15kgf．cm/cm或更多之衝擊強度。其等具有以75℃或更大之高溫模具HDT表示之良好耐熱性。再者，當樣品於40℃之溫度及90% RH之濕度調節30天時，成型產品具有80%或更多之抗拉強度保持率，由於無苯乙烯或一丙烯酸系相容劑及一塑化劑之200ppm或更少之TVOC，且無流出，因此，有效降低對人體有害之總揮發性有機化合物。再者，其等係具有25%或更多之總有機碳含量的對生態環境友善之材料。
相反地，雖然比較例1之自包含傳統聚乳酸樹脂之一PLA/ABS合金樹脂製備之成型產品具有良好之一般性質，但其具有25%或更少之總有機碳含量，因此，無法符合對環境友善之塑料的全球標準之標準。再者，比較例2之自包含傳聚乳酸樹脂K之一PLA/ABS合金樹脂組成物製備之成型產品於聚乳酸樹脂與ABS系樹脂間缺乏相容性，及於樹脂間之熔融黏度涉及大的差異。因此，最終產品並不 適於作為一成型產品，因為其具有差的擠壓性，此可歸因於熔融組成物被排放時之出模膨脹，少於200kgf/cm2之抗拉強度，少於5kgf‧cm/cm之衝擊強度，及差的耐濕性。對於比較例3及4之自包含與一相容劑組合之聚乳酸樹脂K的PLA/ABS合金樹脂組成物製備之成型產品，由於此相容劑，擠壓性係良好。但此二樹脂間之相容性不足以賦予最終成型產品足夠的機械性質、耐濕性，及耐熱性。再者，相容劑釋放嚴重惡臭且造成流出問題。
比較例5之成型產品係藉由使其內缺乏聚烯烴系多元醇重複單元(一軟鏈段)之聚乳酸樹脂K與作為一塑化劑之具有2,400之數平均分子量的聚(1,3-丙二醇)簡單混合及混煉，然後，使因而獲得之混合物接受射出成型而製備。由於塑化劑於樹脂中不令人滿意的分散性，其具有高混濁、差的擠壓性及外觀。再者，於一段時間消逝後，塑化劑自成型產品流出。成型產品亦具有差的耐濕性及TVOC性質。
比較例6及7之自包含聚乳酸樹脂I及J之每一者的PLA/ABS合金樹脂組成物製備之成型產品於此二樹脂間缺乏相容性，且於此等樹脂間之熔融黏度涉及大的差異；因此，最終產品並不適於作為成型產品，因為其等具有差的擠壓性，此係可歸因於當熔融組成物被排放時之出模膨脹。
比較例8之成型產品係自包含具有寬分子量分佈之一聚乳酸樹脂及與一聚酯多元醇重複單元一起之一PLA/ABS合金樹脂製備製備。因為成型產品具有作為一軟 化組份之以小鏈段型式隨機引入的一聚胺甲酸酯，其具有相對較好之耐流出性及TVOC性質。但是，由於相對較小尺寸之聚乳酸重複單元，成型產品具有諸如低Tm之差的耐熱性，且因為相容性問題，機械性質亦差。由於用以形成一軟鏈段之聚酯多元醇與聚乳酸樹脂間差的相容性，其亦缺乏均勻性。其具有差的擠壓性、機械性質，及耐濕性。
同時，範例1至3製備之丸粒使用一掃瞄式電子顯微鏡觀察，且結果係個別例示於圖1至3。
於圖1至3，注意到聚乳酸樹脂與ABS系樹脂並無明確區分，無論其等間之比例。此指示此二樹脂間之相容性被增強，即使無一特定相容劑，此亦指示改良之撓曲模數及衝擊強度。
綜言之，PLA/ABS合金樹脂組成物中之聚乳酸樹脂或ABS系樹脂改良二樹脂間之相容性，因此，改良已知對於一聚乳酸樹脂係不足夠的性質，諸如，耐熱性、結晶速率，及耐衝擊性，同時平衡樹脂組成物之整體性質。

Claims (16)

  1. 一種聚乳酸(PLA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金樹脂組成物，包含：30至90重量份之一聚乳酸樹脂，及10至70重量份之一ABS系樹脂，其中，該聚乳酸樹脂包含一硬鏈段及一軟鏈段，該硬鏈段包含化學式1之一聚乳酸重複單元，該軟鏈段包含一聚烯烴系多元醇重複單元，在該聚烯烴系多元醇重複單元中，化學式2之聚烯烴系多元醇結構單元間係經由一胺甲酸酯鍵或一酯鍵以一線性或分支方式連接，其中，以方程式1所定義之生質系碳的有機碳含量(%Cbio)係至少60%，且其中，於化學式1及2，n係從700至5,000之整數，且m+l係從5至200之整數： [方程式1]%Cbio=(該聚乳酸樹脂中之總碳含量的14C同位素對12C之重量比率)/(一生質系碳標準材料中之總碳含量之14C 對12C之重量比率)x100。
  2. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，以100重量份之組合的該聚乳酸樹脂及該ABS系樹脂為基準，其進一步包含0.1至20重量份含量的一衝擊改質劑。
  3. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，於該聚乳酸樹脂中之該14C同位素含量係7.2×10-11至1.2×10-10重量%。
  4. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該軟鏈段具有至少70%之以上述方程1中所定義之生質系碳的有機碳含量(%Cbio)。
  5. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該聚乳酸樹脂具有50,000至200,000之數平均分子量及100,000至400,000之重量平均分子量。
  6. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該聚乳酸樹脂具有20至55℃之玻璃轉化溫度(Tg)及145至178℃之熔點(Tm)。
  7. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該胺甲酸酯鍵係藉由該聚烯烴系多元醇結構單元的終端羥基基團、或一藉由該聚烯烴系多元醇結構單元之終端羥基基團與乳酸交酯間之加成聚合反應所製備之預聚物，與一二異氰酸酯化合物或一二或更高官能度之異氰酸酯化合物間之反應而形成。
  8. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該聚乳酸樹脂包含一嵌段共聚物，在該嵌段共聚物中，包含於 該硬鏈段中之聚乳酸重複單元之該等終端羧基團，係經由一酯鍵與包含於該軟鏈段中之聚烯烴系多元醇結構單元之該等終端羥基基團連接；或另一嵌段共聚物，其中此等嵌段共聚物間係經由一胺甲酸酯鍵以一線性或分支方式連接。
  9. 如請求項8之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該聚乳酸樹脂進一步包含一恆未與該聚烯烴系多元醇重複單元耦合之一聚乳酸均聚物。
  10. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該聚烯烴系多元醇重複單元具有1,000至100,000之數平均分子量。
  11. 如請求項7之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該聚烯烴系多元醇結構單元之該等終端羥基基團對該二異氰酸酯化合物或該二或更高官能度之異氰酸酯化合物的該等異氰酸酯基團之莫耳比率係1：0.50至1：0.99。
  12. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，以該聚乳酸樹脂之總重量為基準，該聚乳酸樹脂包含65至95重量%含量的該硬鏈段及5至35重量%含量的該軟鏈段。
  13. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，該ABS系樹脂包含由10至30重量%含量的丙烯腈，10至30重量%含量的丁二烯，及40至70重量%含量的苯乙烯所組成之一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。
  14. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其中，以100重量份之該ABS系樹脂為基準，該ABS系樹脂進一步包 含30至70重量份含量的一苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。
  15. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，其具有少於10之顏色-b值。
  16. 如請求項1之PLA/ABS合金樹脂組成物，以該聚乳酸樹脂之總重量為基準，其包含少於1重量%含量的殘餘單體。
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