TWI746388B - 包含蚵殼煅燒粉的塑料、塑料製品及塑料之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本揭示內容的一些實施方式中提供一種塑料，包含蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物，可以提升塑料的抗菌性，並且避免蚵殼煅燒粉造成的氣斑問題。本揭示內容的一些實施方式還提供一種塑料的製造方法，包含：提供蚵殼；煅燒蚵殼，獲得蚵殼煅燒粉；熔煉蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物，獲得塑料。

Description

包含蚵殼煅燒粉的塑料、塑料製品及塑料之製造方法
本揭示內容的一些實施方式中涉及包含蚵殼煅燒粉的塑料及其製造方法，特別是一種提升抗菌性以及改善蚵殼煅燒粉造成的氣斑問題的塑料及其製造方法。
蚵類為台灣甚至各國的美食之一，然而蚵類食用後留下的廢棄蚵殼不易分解處理，長久累積會破壞生態環境，並產生惡臭。
蚵殼富含碳酸鈣，可作為鹼性清潔劑、吸附劑、有機肥，或製成產品(例如紙類)。若對蚵殼執行煅燒處理，再將煅燒後的蚵殼研磨，可獲得蚵殼煅燒粉，其中蚵殼中之部分或全部的碳酸鈣，在蚵殼煅燒粉中，會轉變為氧化鈣。並且經報導，蚵殼煅燒粉具有抗菌性。
如何將蚵殼煅燒粉應用於塑料中，使塑料具備抗菌的效果，是所欲解決的問題。
本揭示內容中的一些實施方式提供一種塑料，包含蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物。
在一些實施方式中，丙烯酸酯類共聚物的分子量範圍為100萬至700萬之間。
在一些實施方式中，聚氯乙烯為100重量份來計，蚵殼煅燒粉為3至10重量份，丙烯酸酯類共聚物為0.8重量份至10重量份。
在一些實施方式中，丙烯酸酯類共聚物的組成成分包含甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯。
在一些實施方式中，丙烯酸酯類的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為50%至99%，丙烯酸丁酯的重量百分比為1%至50%。
在一些實施方式中，丙烯酸酯類的組成成分更包含甲基丙烯酸丁酯。
在一些實施方式中，若丙烯酸酯類的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為50%至70%，丙烯酸丁酯的重量百分比為10%至30%，以及甲基丙烯酸丁酯為10%至30 %。
本揭示內容中的一些實施方式提供一種塑料的製造方法，包含：提供蚵殼；煅燒蚵殼，獲得蚵殼煅燒粉；熔煉蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物，獲得塑料。
在一些實施方式中，在熔煉蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物的步驟中，聚氯乙烯的重量份若以100重量份來計，蚵殼煅燒粉的重量份為3重量份至10重量份，丙烯酸酯類共聚物的重量份為0.8重量份至10重量份。
本揭示內容中的一些實施方式提供一種包含前述塑料的塑料製品。
在一些實施方式中，塑料製品為管道、包裝材、文具、裝飾材、建築材料或其組合。
應當理解，前述的一般性描述和下文的詳細描述都是示例，並且旨在提供對所要求保護的本揭示內容的進一步解釋。
可以理解的是，下述內容提供的不同實施方式或實施例可實施本揭露之標的不同特徵。特定構件與排列的實施例係用以簡化本揭露而非侷限本揭露。當然，這些僅是實施例，並且不旨在限制。舉例來說，以下所述之第一特徵形成於第二特徵上的敘述包含兩者直接接觸，或兩者之間隔有其他額外特徵而非直接接觸。此外，本揭露在複數個實施例中可重複參考數字及/或符號。這樣的重複是為了簡化和清楚，而並不代表所討論的各實施例及/或配置之間的關係。
本說明書中所用之術語一般在本領域以及所使用之上下文中具有通常性的意義。本說明書中所使用的實施例，包括本文中所討論的任何術語的例子僅是說明性的，而不限制本揭示內容或任何示例性術語的範圍和意義。同樣地，本揭示內容不限於本說明書中所提供的一些實施方式。
將理解的是，儘管本文可以使用術語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應受到這些術語的限制。這些術語用於區分一個元件和另一個元件。舉例來說，在不脫離本實施方式的範圍的情況下，第一元件可以被稱為第二元件，並且類似地，第二元件可以被稱為第一元件。
於本文中，術語「和/或」包含一個或複數個相關聯的所列項目的任何和所有組合。
於本文中，術語「包含」、「包括」、「具有」等應理解為開放式，即，意指包括但不限於。
於本文中，術語「蚵殼」又稱牡蠣殼，泛指所有牡蠣目牡蠣總科的雙殼綱軟體動物的外殼。
於本文中，單位「phr」(Parts Per Hundred Resin)，表示相對於每一百重量份的原膠，添加物所添加的重量份。
如前所述，本發明提供包含蚵殼煅燒粉的塑料、塑料製品及塑料之製造方法，其中所獲得之塑料具有抗菌性，並且改善添加蚵殼煅燒粉所造成的氣斑問題。
在本揭示內容的一些實施方式中，提供一種塑料，包含蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物。
在一些實施方式中，蚵殼煅燒粉為蚵殼在900°C至1200°C之間的溫度範圍(例如900°C、950°C、1000°C、1050°C、1100°C、1150°C、1200°C或前述任意區間的數值)煅燒而得。在一些實施方式中，蚵殼中碳酸鈣的重量百分比至少為94%(例如94%、94.5%、95%、95.5%、96%、96.5%、97%、97.5%、98%、98.5%、99%、99.5%、100%或前述任意區間的數值)，蚵殼煅燒粉中氧化鈣的重量百分比至少為93%(例如93%、93.5%、94%、94.5%、95%、95.5%、96%、96.5%、97%、97.5%、98%、98.5%、99%、99.5%、100%或前述任意區間的數值)。在一些實施方式中，蚵殼煅燒粉為蚵殼分別經過清洗處理、粉碎處理、900°C至1200°C之間的溫度範圍下的煅燒處理、以及研磨處理而得。值得注意的是，蚵殼煅燒粉因富含氧化鈣，可釋放含氧自由基，具備優異的抑菌能力。
在一些實施方式中，蚵殼煅燒粉的粒徑為7微米至500微米，例如7微米、8微米、9微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、400微米、450微米、500微米或前述任意區間的數值。
在一些實施方式中，聚氯乙烯以100重量份來計、則蚵殼煅燒粉為3至10重量份(例如3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或前述任意區間的數值)，丙烯酸酯類共聚物為0.8重量份至10重量份(例如0.8重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或前述任意區間的數值)。
在一些實施方式中，丙烯酸酯類共聚物的組成成分包含甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯。在一些實施方式中，丙烯酸酯類共聚物可包含 (甲基)丙烯酸烷基酯及/或具有苯乙烯基團之單體，且(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基的碳數為1至16(例如碳數為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、或16)。在一些實施方式中，丙烯酸酯類共聚物的分子量範圍為100萬至700萬之間(例如100萬、150萬、200萬、250萬、300萬、350萬、400萬、450萬、500萬、550萬、600萬、650萬、700萬或前述任意區間的數值)。在一些實施方式中，若丙烯酸酯類的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為50%至99%(例如50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或前述任意區間的數值)，丙烯酸丁酯的重量百分比為1%至50%(例如1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%，35%、40%、45%、50%、或前述任意區間的數值)。
在一實施方式中，丙烯酸酯類共聚物可以由甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚而得，其中分子量範圍可以為100萬至200萬之間 (例如100萬、150萬、200萬、或前述任意區間的數值)。在一實施方式中，由甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為70%至90% (70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或前述任意區間的數值)，丙烯酸丁酯的重量百分比為10%至30% (例如10%、15%、20%、25%、30%、或前述任意區間的數值)。在一實施方式中，在塑料中，若聚氯乙烯以100重量份來計，由甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物為0.8重量份至10重量份 (例如0.8重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或前述任意區間的數值)。
在一些實施方式中，丙烯酸酯類共聚物更包含甲基丙烯酸丁酯。
在一實施方式中，丙烯酸酯類共聚物可以由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯共聚而得，其中分子量範圍可以為350萬至700萬之間 (例如350萬、400萬、450萬、500萬、550萬、600萬、650萬、700萬、或前述任意區間的數值)。在一實施方式中，由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為50%至70% (例如50%、55%、60%、70%、或前述任意區間的數值)，丙烯酸丁酯的重量百分比為10%至30% (例如10%、15%、20%、25%、30%、或前述任意區間的數值)，以及甲基丙烯酸丁酯為10%至30 %(例如10%、15%、20%、25%、30%、或前述任意區間的數值)。在一實施方式中，若聚氯乙烯以100重量份來計，則由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物為0.8重量份至10重量份(例如0.8重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或前述任意區間的數值)。
在一些實施方式中，塑料更包含其他助劑，包括但不限於，安定劑(例如有機錫安定劑、鋇鋅安定劑或其組合)、內滑劑(例如硬脂酸醇、硬脂酸胺、硬脂酸丁酯、硬脂酸單甘油酯或其組合)、外滑劑(例如石蠟、硬脂酸類、聚乙烯蠟類、氧化聚乙烯蠟類或其組合)。
在本揭示內容的一些實施方式中，提供塑料的製造方法，包含：提供蚵殼；煅燒蚵殼，獲得蚵殼煅燒粉；熔煉蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物，獲得塑料。
在一些實施方式中，煅燒蚵殼的步驟執行於900°C至1200°C之間的溫度範圍，例如900°C、950°C、1000°C、1050°C、1100°C、1150°C、1200°C或前述任意區間的數值。
在一些實施方式中，更包含在煅燒蚵殼的步驟之前，對蚵殼執行清洗處理以及粉碎處理。在一些實施方式中，更包含在煅燒蚵殼的步驟之後，對蚵殼煅燒粉執行研磨處理。在一些實施方式中，對蚵殼分別執行清洗處理、粉碎處理、煅燒處理、以及研磨處理。
在一些實施方式中，在熔煉蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物的步驟中，聚氯乙烯的重量份若以100重量份來計，蚵殼煅燒粉的重量份為3重量份至10重量份(例如3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或前述任意區間的數值)、以及丙烯酸酯類共聚物的重量份為0.8重量份至10重量份(例如0.8重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或前述任意區間的數值)。
在本揭示內容的一些實施方式中，提供一種包含蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物的塑料的塑料製品。在一些實施方式中，塑料製品為管道、包裝材、文具、裝飾材、建築材料或其組合。
以下提供一系列針對添加蚵殼煅燒粉之塑料的抗菌性以及物性的檢測流程及其分析結果，以具體說明本揭示內容之一些實施方式。
蚵殼煅燒粉的製備
首先，提供蚵殼。接著，清洗蚵殼後，粗破碎蚵殼為蚵殼顆粒。而後，在900°C至1200°C之間的溫度範圍，煅燒蚵殼顆粒。接著，再將煅燒後之蚵殼顆粒，經研磨處理，獲得平均粒徑不大於500 微米的蚵殼煅燒粉。原始蚵殼中的碳酸鈣，經過煅燒後，可轉化為氧化鈣，本揭示內容的一些實施方式中所使用的蚵殼煅燒粉，含有重量百分比至少93%以上的氧化鈣。
塑料的抗菌性測試
為分析富含氧化鈣之蚵殼煅燒粉，與聚氯乙烯共同製為塑料後，塑料的抗菌效果。將依前述方法製備而得的經鍛燒之蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及助劑(有機錫、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸類、碳酸鈣、丙烯酸酯類共聚物A(由重量百分比80%的甲基丙烯酸甲酯以及重量百分比20%的丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物，分子量為100至200萬)，將前述材料，依下表1之配方均勻混合後為積料(bank)後，將積料在190°C至200°C中均勻熔煉。接著，將積料經由雙輥軋輪機塑化，並冷卻後，製得長度120毫米、寬度70毫米以及厚度0.5毫米的塑料的試片(此處所使用之試片為不加塑化劑所製備而得之硬質塑料試片，相對於添加塑化劑所製備而得之軟質塑料試片，硬度較高；此處以硬質塑料試片代表，執行後續性質測試，後文簡稱為塑料試片)。
表1、塑料試片中材料的熔煉比例
材料/含量 (phr) 組別
比較例 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4
蚵殼煅燒粉 - 1 3 5 10
聚氯乙烯 100
有機錫 (安定劑) 1.4
硬脂酸單甘油酯 (內滑劑) 0.7
硬脂酸類 (外滑劑) 0.4
碳酸鈣 7
丙烯酸酯類共聚物A 1
接著，使用包含不同含量蚵殼煅燒粉的塑料試片，執行抗菌性測試。塑料試片的抗菌測試採用日本產業標準方法JIS Z 2801 (同CNS 15823，塑膠及非多孔表面抗菌性測定法)，具體步驟如下：首先，將塑料試片以75%酒精清洗後，接種0.4毫升的大腸桿菌培養液；接著，蓋上覆膜並放入培養皿內培養24小時。培養完成後，再以10毫升培養液沖洗塑料試片。最後，將各塑料試片組別沖洗下的培養液塗覆於適當培養基上，經過16小時至24小時培養後，計數各塑料試片之培養液所對應之培養基中生長的菌落數，並以比較例1作為對照，計算各實施例的抗菌率(%)，結果請見下表2。
表2、包含蚵殼煅燒粉的塑料試片的抗菌性試驗結果
硬質配方 蚵殼煅燒粉 添加量 (phr) 抗菌率 (%) 大腸桿菌 24小時 生菌數 (菌落數) 彎曲彈性模量 (MPa)
比較例 0 - 1.0x10 5 2992.2
實施例1 1 0 3.3x10 5 3023.7
實施例2 3 99.9 0 3064.1
實施例3 5 99.9 0 3069.9
實施例4 10 99.9 0 3249.4
表2結果呈現，當蚵殼煅燒粉的添加量為1phr時，相較於不添加蚵殼煅燒粉的比較例，塑料試片上所測得的大腸桿菌的菌落數提升，也就是，蚵殼煅燒粉的添加量為1phr的塑料試片的抗菌率，相對於比較例，並未提升。然而，當蚵殼煅燒粉的添加量提升至3phr以上(含3phr)時，則可達到99.9%的抗菌率。也就是，蚵殼煅燒粉的比例至少需為3phr，才能使得塑料試片達成99.9%的抗菌率。
塑料的物性測試
為分析添加經鍛燒蚵殼煅燒粉後，塑料試片的製備過程以及所獲得之塑料試片的物性，根據表3之配方，並以與前述表2相近之方法，添加經鍛燒之蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及助劑(有機錫、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸類、碳酸鈣、以及丙烯酸酯類共聚物A(由80%甲基丙烯酸甲酯以及20%丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物，分子量為100~200萬)或是丙烯酸酯類共聚物B(由60%甲基丙烯酸甲酯、20%丙烯酸丁酯以及20%甲基丙烯酸丁酯共聚而得的丙烯酸酯類共聚物，分子量為350~700萬))作為積料，將混煉之積料製備為塑料試片，分析塑料試片在積料混煉過程的加工性、塑料試片與輥輪分離時之離型性、以及所獲得之塑料試片的黃度、氣斑程度、熱變形溫度(heat distortion temperature，HDT)、以及彎曲彈性模量(剛性)，結果見於下表3。
此外，現行用於硬質塑料試片的抗菌劑相對較為少見，為比較添加蚵殼煅燒粉與現行塑料試片中的抗菌劑，對於塑料物性的影響，表3並同時使用習知市售添加於軟質塑料中的液體抗菌劑，做為比較例(比較例2至比較例4)。
表3、包含蚵殼煅燒粉的塑料試片的物性測試結果
組別 比較例1 比較例2   比較例3 比較例4 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
無抗菌劑 市售液體抗菌劑 蚵殼煅燒粉抗菌劑 蚵殼煅燒粉抗菌劑 +丙烯酸酯類共聚物
配 方 (phr) 聚氯乙烯 100
有機錫 (安定劑) 1.4
硬脂酸單甘油酯 (內滑劑) 0.7
硬脂酸類(外滑劑) 0.4
碳酸鈣 7
丙烯酸酯類共聚物A (分子量100~200萬) 1 1 1 1 1 1 1 2 - -
丙烯酸酯類共聚物B (分子量350~700萬) - - - - - - - - 1 2
蚵殼煅燒粉 - - - - 3 5 10 5 5 5
液體抗菌劑 - 3 5 10 - - - - - -
測試結果 加工性* (3) (3) X X (4) (5) (5) (2) (1) (1)
離型性** (毫米) 800 960 X X 805 805 802 780 740 640
黃度 (b)  (%) 5.13 22.26 X X 7.51 21.76 25.01 19.58 20.70 21.40
氣斑程度*** (3) (5) X X (3) (4) (4) (2) (2) (1)
熱變形溫度 (HDT) (°C) 70.7 70.0 X X 71.0 71.1 71.2 71.3 71.2 71.4
彎曲彈性模量 (MPa) 3583 3566 X X 3655 3785 3975 3786 3783 3774  
*：加工性：塑料試片的積料(bank，混合材料)混煉時，積料的滾動程度，隨分數降低，表示滾動越順，加工性越佳 (即，隨著分數由(5)至(1)遞減，加工性提升)。 **：離型性：將熔煉而得的熔煉成品，置於兩輥輪之間，經由兩輥輪的相對滾動壓合，製備出於一輥輪表面的塑料試片。接著，再以自然不特別施力之方式拉伸塑料試片，使其脫離輥輪，並記錄塑料試片長度，塑料試片長度越短，表示越不易黏輪，塑料試片的離型性越佳。 ***：氣斑程度：經由肉眼評估氣斑程度，並將氣斑程度紀錄為分數(1)至分數(5)的不同等級，隨著分數的遞增，反映氣斑程度增加。 X：表示無法獲得數據。具體而言，是由於塑料試片嚴重黏附於輥輪上，離型性極為不佳，造成塑料試片無法由輥輪分離，因此無法進一步取得其他物性測試(黃度、氣斑程度、熱變形溫度、彎曲彈性模量)的數據。此外，由於積料並無法塑化為可與輥輪分離的塑料試片，並不具加工性，因此加工性欄位同樣例示為Ｘ。
加工性
加工性反映積料用於後續加工的難易度，藉由分析積料混煉時，積料的滾動程度而得，積料的滾動程度越佳(分數越低)，則加工性越佳。
表3例示，當塑料試片中添加液體抗菌劑時(表3的比較例2至比較例4)，隨著液體抗菌劑的添加量增加，塑料試片會因黏附於輥輪上無法被分離，因此無法用於後續加工，失去加工性(表3的比較例3以及比較例4)。
當塑料試片中添加蚵殼煅燒粉時(表3的實施例1至實施例3)，隨著蚵殼煅燒粉的添加量增加，積料的滾動不順，造成塑料試片的加工性降低。然而，若將丙烯酸酯類共聚物A的添加量由1phr提升至2phr(表3的實施例3至實施例4)，則積料滾動的順暢度提升，改善塑料試片添加蚵殼煅燒粉後，加工性不佳的問題。此外，若是改為額外添加丙烯酸酯類共聚物B(1phr丙烯酸酯類共聚物B，實施例5)，而非提升丙烯酸酯類共聚物A的添加量，也可改善添加蚵殼煅燒粉後，塑料試片的加工性不佳的問題，甚至較丙烯酸酯類共聚物A的添加量提升的組別(2phr丙烯酸酯類共聚物A，實施例4)，達到更好的加工性：進一步地，隨著丙烯酸酯類共聚物B的添加量提升(2phr丙烯酸酯類共聚物B，實施例6)，加工性也隨著提升。
離型性
離型性反映塑料試片與製備工具(例如輥輪)間的可分離程度，藉由紀錄自然不特別施力的方式，將塑料試片由輥輪分離時，塑料試片的長度而得，塑料試片長度越短，表示越不易黏輪，塑料試片的離型性越佳。
表3例示，當塑料試片中添加液體抗菌劑時(表3的比較例2)，塑料試片的長度提升，離型性明顯降低。並且，隨著液體抗菌劑的添加量增加(表3的比較例3以及比較例4)，塑料試片黏附於輥輪上，離型性極為不佳，甚至塑料試片無法由輥輪分離，無法根據塑料試片的長度，獲得離型性的數據。
當塑料試片中添加蚵殼煅燒粉時(表3的實施例1至實施例3)，不會影響塑料試片的離型性。進一步地，若將丙烯酸酯類共聚物A的添加量由1phr提升至2phr(表3的實施例3至實施例4)，則可提升塑料試片的離型性。此外，若是改為額外添加丙烯酸酯類共聚物B(1phr丙烯酸酯類共聚物B，實施例5)，而不提升丙烯酸酯類共聚物A的添加量，也同樣可提升塑料試片的離型性：此外，隨著丙烯酸酯類共聚物B的添加量提升(2phr丙烯酸酯類共聚物B，實施例6)，離型性也隨著提升。
黃度 黃度是透過分光光度計分析塑料試的顏色變化而得，一般是由於分子結構本身受到環境因子(例如熱或是光)影響，使分子結構本身改變而黃化，或是添加物與塑料原料(例如實施例中的聚氯乙烯)反應，而使得塑料試片的黃化。因此，黃度可反映塑料試片的熱穩定性，黃度越高，則一般熱穩定性越不佳。
表3例示，當塑料試片中添加液體抗菌劑時(表3的比較例2)，塑料試片的黃度顯著提升。此外，因液體抗菌劑的添加量增加(表3的比較例3以及比較例4)，塑料試片無法由輥輪分離，塑料試片無法分析，因此無法獲得液體抗菌劑添加量提升組別的黃度數據。
當塑料試片中添加蚵殼煅燒粉時(表3的實施例1至實施例3)，隨著蚵殼煅燒粉添加量增加，塑料試片的黃度會提升；此外，若比較相同添加量下，蚵殼煅燒粉(1phr蚵殼煅燒粉，實施例1)以及液體抗菌劑(1phr液態抗菌劑，比較例2)的黃度，添加蚵殼煅燒粉的塑料試片，黃度提升幅度較小，表示塑料試片若添加蚵殼煅燒粉，則熱穩定性較添加液體抗菌劑更佳。此外，相對於添加蚵殼煅燒粉以及丙烯酸酯類共聚物A的塑料試片(1phr丙烯酸酯類共聚物A，表3的實施例2)，不論丙烯酸酯類共聚物A的添加量提升(2phr丙烯酸酯類共聚物A，表3的實施例4)的塑料試片，或是額外添加丙烯酸酯類共聚物B(表3的實施例5至實施例6)的塑料試片，對於黃度均無顯著影響。
氣斑程度
氣斑為塑料試片成型過程中，氣體排除不佳的情形，表3之氣斑程度為肉眼評估而得，分數的遞增，則氣斑程度增加。
表3例示，當塑料試片中添加液體抗菌劑時(表3的比較例2)，塑料試片的氣斑程度明顯提升(請見第1A圖以及第1B圖)。此外，因液體抗菌劑的添加量增加(表3的比較例3以及比較例4)，塑料試片無法由輥輪分離，塑料試片無法分析，因此無法獲得塑料試片的氣斑程度數據。
當塑料試片中添加蚵殼煅燒粉時(表3的實施例1至實施例3)，隨著蚵殼煅燒粉的添加量增加，氣斑程度提升。進一步地，若將丙烯酸酯類共聚物A的添加量由1phr提升至2phr(表3的實施例3至實施例4)，則可降低塑料試片的氣斑程度。此外，若是改為額外添加丙烯酸酯類共聚物B(1phr丙烯酸酯類共聚物B，實施例5)，而不提升丙烯酸酯類共聚物A的添加量，也同樣可降低塑料試片的氣斑程度，並且隨著丙烯酸酯類共聚物B的添加量提升(2phr丙烯酸酯類共聚物B，實施例6)，氣斑程度也隨著降低(請見第2圖)。此外，有利的是，只需1phr的丙烯酸酯類共聚物B，即可達成與添加2phr丙烯酸酯類共聚物A(實施例4)相近的降低氣斑的效果。
熱變形溫度(HDT)
熱變形溫度可呈現塑料試片的耐熱度，是透過偵測施加壓力1.82MPa時，塑料試片發生變形的特定溫度而得(標準測試規範ASTM D 648)，若是熱變形溫度(HDT)越高，則表示耐熱度越高。
表3例示，當塑料試片中添加液體抗菌劑時(表3的比較例2)，不影響塑料試片的HDT。此外，因液體抗菌劑的添加量增加(表3的比較例3以及比較例4)，塑料試片無法由輥輪分離，塑料試片無法分析，因此無法獲得液體抗菌劑添加量提升組別的HDT數據。
當塑料試片中添加蚵殼煅燒粉時(表3的實施例1至實施例3)，隨著蚵殼煅燒粉添加量增加，塑料試片的HDT可提升。此外，不論丙烯酸酯類共聚物A的添加量提升(2phr丙烯酸酯類共聚物A，表3的實施例4)，或是額外添加丙烯酸酯類共聚物B(表3的實施例5至實施例6)，對於塑料試片的HDT均無顯著影響。
彎曲彈性模量(剛性)
彎曲彈性模量可呈現塑料試片的剛性，是把塑料試片放在距離一定的兩個固定支點(fixed anvils)上，然後用 15 毫米/分鐘的速度由上往下用一點(三點測試法)加壓於兩個支點的正中央，直到樣品斷裂或是超過一定極限，並記錄此時壓力值而得(標準測試規範ASTM D790)，若是彎曲彈性模量越高，則表示剛性越佳。
表3例示，當塑料試片中添加液體抗菌劑時(表3的比較例2)，不影響塑料試片的HDT。此外，因液體抗菌劑的添加量增加(表3的比較例3以及比較例4)，塑料試片無法由輥輪分離，塑料試片無法分析，因此無法獲得液體抗菌劑添加量提升組別的彎曲彈性模量數據。
當塑料試片中添加蚵殼煅燒粉時(表3的實施例1至實施例3)，隨著蚵殼煅燒粉添加量增加，塑料試片的彎曲彈性模量會提升。此外，不論丙烯酸酯類共聚物A的添加量提升(2phr丙烯酸酯類共聚物A，表3的實施例4)，或是額外添加丙烯酸酯類共聚物B(表3的實施例5至實施例6)，對於塑料試片的彎曲彈性模量均無顯著影響。
綜上所述，本揭示內容的一些實施方式例示，將蚵殼煅燒粉添加於塑料中，3phr以上即可達成99.9%的抗菌率。
若將習知用於軟質塑料中的液體抗菌劑用於硬質塑料中，則塑料離型性降低，甚至黏輪而無法由輥輪分離、並且產生嚴重的氣斑，以及黃度顯著提升，其中熱變形溫度(HDT)以及剛性(彎曲彈性模量)並不受到影響。
本揭示內容的一些實施例中呈現，若使用蚵殼煅燒粉作為塑料的抗菌劑，則在硬質塑料中，不僅塑料的加工性以及離型性不受影響(反觀添加液體抗菌劑的塑料，離型性會降低，甚至黏輪)，還可提升塑料的熱變形溫度(HDT)以及剛性(彎曲彈性模量)，並且黃度的提升程度較添加液體抗菌劑的塑料低，表示熱穩定度較佳。進一步地，本揭示內容的一些實施例中也呈現，雖然蚵殼煅燒粉會提升氣斑程度，但若提升丙烯酸酯類共聚物A的添加量，或是再額外添加丙烯酸酯類共聚物B於塑料中，則可有效降低蚵殼煅燒粉所造成的氣斑，並提升加工性以及離型性。
儘管本揭示內容已根據某些實施方式具體描述細節，其他實施方式也是可行的。因此，所附請求項的精神和範圍不應限於本文所記載的實施方式。
無
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1A圖以及第1B圖呈現本揭示內容的一些實施方式中添加液體抗菌劑之塑料的氣斑程度；以及 第2圖呈現本揭示內容的一些實施方式中添加丙烯酸酯類共聚物之塑料的氣斑程度。

Claims (9)

  1. 一種塑料，包含一蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物，其中聚氯乙烯為100重量份來計，該蚵殼煅燒粉為3至10重量份，丙烯酸酯類共聚物為0.8重量份至10重量份。
  2. 如請求項1所述的塑料，其中丙烯酸酯類共聚物的分子量範圍為100萬至700萬之間。
  3. 如請求項1所述的塑料，其中丙烯酸酯類共聚物的組成成分包含甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯。
  4. 如請求項3所述的塑料，其中丙烯酸酯類的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為50%至99%，丙烯酸丁酯的重量百分比為1%至50%。
  5. 如請求項3所述的塑料，其中丙烯酸酯類的組成成分更包含甲基丙烯酸丁酯。
  6. 如請求項5所述的塑料，其中若丙烯酸酯類的重量百分比以100%計，則甲基丙烯酸甲酯的重量百分比為50%至70%，丙烯酸丁酯的重量百分比為10%至30%，以及甲基丙烯酸丁酯為10%至30%。
  7. 一種塑料的製造方法，包含：提供一蚵殼；煅燒該蚵殼，獲得一蚵殼煅燒粉；熔煉該蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物，獲得一塑料，其中在熔煉該蚵殼煅燒粉、聚氯乙烯以及丙烯酸酯類共聚物的步驟中，聚氯乙烯的重量份若以100重量份來計，該蚵殼煅燒粉的重量份為3重量份至10重量份，丙烯酸酯類共聚物的重量份為0.8重量份至10重量份。
  8. 一種包含請求項1至請求項6中任一項之塑料的塑料製品。
  9. 如請求項8所述的塑料製品，其中該塑料製品為一管道、一包裝材、一文具、一裝飾材、一建築材料或其組合。
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