TWI323739B - - Google Patents

Description

丄W39 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種聚乳酸組合物，特別是指—種適 用於製作可深染纖維的聚乳酸組合物及以其所製得之纖維 【先前技術】

近年來人們已經逐漸體會工業發展過程令所造成的環 境污染，嚴重影響生態環境及人體的健康，因此，生產對 化境友善的產品已經成為工業界開發新產品的重要考量因 素。 土於環保要求而開發的新材料不斷的被提出，目前在 人造纖維的領域中，由於聚乳酸纖維炫點約17代，具備實 用的耐熱性，且其纖維強度等物性與傳統聚酯纖維相當， :上其原料來源是取自可以再生的植物，例如玉米、甜

原料短缺的問題’且廢棄後可經由微生物分解 亦了為堆肥的原料回歸自然， 纖維材料。 u向成為最具發展潛力的 色多：：已知纖維經染色加工再製成織物，可使織物的顏 巴夕樣化，以增^继此u a 色，以及染色的雞旦、、感，因此，纖維材料能否被染 要因辛之-。相士 疋心響纖維材枓之應用範圍的重 色，惟因聚乳酸分子姑摇ώ ·* 疋以刀政I·生木枓染 鍵結，故與/、乐料分子之間無法形成良好的 、W騎* t酯纖維 件下獲得較深色的辛★ …'法在相同染料及染色條 凋而需以較高的染液濃度才能得到 5 1323739 表3 PBAT-FB 含量 L 3 (wt%) 17.3 6 (wt%) 16.2 9 (wt%) 15.7 12 (wt%) 15.4 比較例1 22.8 實施例4

本實施例之改質聚合物為半光型聚丁二醇己二酸酯/對 苯二甲酸酯（PBAT-SD ) ’其中Ti02佔改質聚合物總量之 6wt/i)另外’比較例2疋由聚乳酸98 wt%與Easterman公 司製之母粒（masterbatch，由85wt%聚乳酸及i5wt%Ti02 組成）2 wt%共混造粒後所製成。

表4

實施例5 本實施例之改質聚合物為聚乙二醇辦笨二甲酸脂/己 酸酯（CS-113)。 ~~ 12 表5 CS-113含量 L 6 (wt%) 丨· 20.4 9 (wt%) 19.8 12 (wt%) 19.6 15 (wt%) 19.6 18 (wt%) 18.6 比較例1 22.8 —丨―—__

本實施例之改質聚合物為聚對苯二甲酸乙二醇酯/烷氧 化-2-甲基1，3_丙二醇酯（DHMPA)。 表6 DHMPA含量 L 3 (wt%) --- 21.4 6 (wt%) 21.5 9 (wt%) 21.1 12 (wt%) 20.3 15 (wt%) 19.9 比較例1 ----- 22.8 a V表6所示之l值（白度色相^)可知，添加改質聚 =共混的聚乳酸組合物（實施例）& L值均比沒有添加 質聚合物的聚乳酸（比較例）$低，顯示添加改質聚合 人：聚乳酸組合物的色相較深，而且L值隨著改質聚合物 3量增加而減少，即袅干、天士 「表不添加改質聚合物具有增進深染的 功效。此外’在改f聚合物中添力口 τ】·〇2，再與聚乳酸共混 形成的聚乳酸組合物，也比只添力，的聚乳酸，有較佳 的深染效果。 13 1323739 可加工性測試 實施例7、8

實施例7、8分別為在聚乳酸中添加2 wt%、3 wt%之改 質聚合物（PBAT FB )，將聚乳酸與改質聚合物共混後，以 熔融紡絲法製成半延伸絲。紡絲製程的乾燥溫度105°C、紡 嘴孔（圓形）為72孔、紡絲溫度220〜230°C、道生熱煤溫 度（Dow temperature) 225°C、冷卻風速 0.55 m/min、含紡 絲油（Oil per unit) 0.6%、捲取速度2780 m/min、吐出量 40.4 g/min，可製得130d/72f之半延伸絲。將半延伸絲以 Murata假撚機台加工，加工速度450 m/min，延伸比 DR1/DR2=1.75，可製得75d/72f之加工絲。 實施例9 實施例9是以4wt%之改質聚合物（PBAT-SD)與聚乳酸 共混，並依照前述熔融紡絲及假撚加工步驟，製成半延伸 絲及加工絲。

比較你J 3 比較例3是以未添加改質聚合物的聚乳酸，依照前述 熔融紡絲及假撚加工步驟，製成半延伸絲及加工絲。 由實施例7、8、9的紡絲結果及假撚加工結果，可製 得外觀及機械強度正常的半延伸絲及加工絲，並與比較例3 相較，可知本發明聚乳酸組合物的可紡性及假撚加工性均 良好，顯示添加改質聚合物並未影響聚乳酸組合物的可紡 性及可加工性。 纖維之染色性及水洗牢度 14 丄奶739 將實施例7、8及比較例3製成之加工絲編成襪帶，再 以分散性染料（棕色、藍色）於11〇。〇、浴比1 : 15，染色 4〇分鐘’分別測其L值以比較染色深度，又測量實施例8 與比較例3之染色力度（c〇i〇r strength)，其結果示於表7

另外，將實施例7、8及比較例3之襪帶，分別以分散 性染料（棕色、藍色）’在浴比1 : 15、溫度11 之條件下 ，染色40分鐘，還原水洗條件為7〇〇c、水洗15分鐘，並 於130°C定型1.5分鐘，再依據IS〇_1〇5C〇6測量其水洗牢 度，量測結果亦列於表7。 表7 實施例7 實施例8 比較例3 棕色 染色深度（L值） 14.0 14.0 16.4 染色力度 — 148.7 100 水洗牢度 聚酯（Polyester ) 3.5級 3.5級 3.5級 尼龍（Nylon ) 3.5級 3.5級 3.0級 棉（Cotton ) 4.0級 4.0級 4.0級 藍色 .... / , * . 染色深度（L值） 37.1 36.8 49.5 染色力度 - 150.7 100 水洗牢度 聚酯（Polyester) 4.0級 4.0級 4.0級 尼龍（Nylon ) 3.0級 3.0級 3.0級 棉（Cotton ) 4.0級 4.0級 4.0級

由表7可知’實施例7、8之白度色相（l值）均較比 較例3為小。又’從染色力度之表現，若以比較例3染色 15 1323739 後之襪帶所測值為100做基準，則實施例8所測值為 (以棕色染料染色…50.7 (以藍色染料染色 大 於剛表示染色較深。所以由L質與染色力度均顯示添加 改質聚合物所形成的加工絲’可得到較深的色調，亦即且 有可深染的效果。並且由水洗牢度測試結果顯示，添加改 質聚合物的貫施例7、8之水洗牢度均能達到3〇級以上的 水準，已達產業應用之標準。 此外，將實施例9製成之加工絲編織成權帶，並與比 較例3製成之纖維所編織的機帶，依照上述方式分別以藍 色、棕色分散性染料染色後，測量染色力度，其中以藍色 染料染色之染色力唐彳倉兔！ Μ 刀度值S 163.03,以棕色染料染色之染色 力度值為167.24，均大於1〇〇表示染色較深，再以藍色染 料染色後的襪帶測量其水洗牢度，量測結果顯示實施例： 之水洗牢度可與比較例3具有相同水準。 生分解性測試 ，依據 CNS 14432(IS〇 14855，ASTM D5338)對以實施例 7裝成之可冰*纖維（加卫絲）進行生物分解性測試。生物 刀解! 生測。式所獲得的生物分解率數據是以依據可深染纖維 產物中的有機碳轉化為二氧化碳的百分比來表示，其結果 示於表8中》由矣, '«衣8所不可知，本發明之可深染纖维可符 合180天内生物分解率達9〇%的法規要求。 16 1323739 表8 實施例7 〇天後 15天後 30天後 45天後 50天後 53天後 生許率 0 33.23 60.13 83.89 93.27 100 氺由二氧化碳釋出量計算的百分率。

歸納上述，本發明藉由在聚乳酸中添加改質聚合物共 混’再紡絲製成之纖維可在一般之染色條件下獲得較深的 色調，而能解決傳統聚乳酸纖維不易深染的問題，降低染 色成本，故確實能達成本發明之目的。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，非實施 限制，大凡依本發明申請專利範圍及發明說明 簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利 谷所作之 【圖式簡單說明】 I之範圍。 益 【主要元件符號說明】 益

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Claims (1)

132373¾ 095123139號發明專利t請案之說明書替換頁08年 198. χι\^) 十、申請專利範圍： _ 1<J 1. 一種用於製作可深染纖維之聚乳酸組合物，1/ 摻聚乳酸及以總重量計〗〜15重量 ，其係藉由混 至α刀t匕的改曾平 形成，其中該改質聚合物係選自脂肪族聚妒質：s物而 酯及脂肪族-芳香族共聚酯其中至少一者^ 9、方香族聚 該脂肪族聚酯，具有如下結構： 、中 〇 〇 ~f 〇-( R丨)—O—S—(r2)— 其中可相同或不同’且分別 鏈或分枝鏈伸烷基； 2 40之直 \脂肪族1香族共聚醋，具有如下結構： • A二丄普。廿 不同其：广/40, lgn“°’R3、Ru_ 不同且R3、R4、R5分別為C2〜Cd〇之古 ^ Ar A C η 2仏〇之直鏈或分支鏈伸 烷 為Q〜〜的二價芳香族基團； # 料香族共聚_，具有如下結構： 0 Ο π II II ° 0 -tc—(Ari)—c—〇、(R g g 其中 h ms 40，）< ( Γ2)—C—〇，)一时 ~·4〇 ’ l“S4〇 ’ R6 可為 或分支鏈伸烷基、或為c 2〜4G ^ r ^ ^ 或為C6〜C20的二價芳香族基困，以為 c2〜c4。之直鏈或分支鏈伸燒基，Ari、化可相同或不同 ，且分別為c6〜c2。的二價芳香族基團。 2.依據中明專利範圍第！項所述之聚乳酸組合物，其中該 18 號發明專 請案之說明書替換頁（98年11月修正） 198. li. 1 3 比 質* 〇物之含量以組合物總重量計為1〜10重量百分 據^專利範圍第2項所述之聚乳酸組合物，其中該 文質承口物之含量以組合物總重量計為1〜5重量百分比 〇 4·依據申請專利範圍第（項所述之聚乳酸組合物其中該 脂肪族聚酯的熔點介於30〜1401。 5·㈣中請專利範圍第1項所述之聚乳酸組合物，其中該 月曰肪族-芳香族共聚酯的熔點介於50〜200。(：。 6.，據申請專利範圍第！項所述之聚乳酸組合物其中該 务香族聚酯的炼點介於11 〇〜200亡。 7·依據申請專利範圍第1項所述之聚乳酸組合物，其中該 改質聚合物含有佔該改質聚合物總量4〜1〇重量百分比的 一氣化欽。 8. 一種可深染纖維，係以申請專利範圍第丨〜？項中之任一 項的聚乳酸組合物所製成。 9. 一種可深染纖維的製法，係將申請專利範圍第卜7項中 之任一項的聚乳酸組合物以熔融紡絲方法製成半延伸絲 〇 10. 依據申請專利範圍第9項所述之可深染纖維的製法，更 進一步將該半延伸絲以假撚加工方式製成加工絲。 u.依據申請專利範圍第9項所述之可深染纖維的製法，其 中該半延伸絲的纖維細度介於丨〜⑺丹尼/根數之範圍， 纖維數可為36、48、72、108或144根，纖維截面可為 19 1323739 第09 5 123 139號發明專利申請案之說明書替換貢（98年11月修正） 98. Π. i 3 圓形、橢圓形、三葉形、三角形、狗骨形、扁平形或中 - 空形8 12_依據申請專利範圍第1〇項所述之可深染纖維的製法，其 ’ 中該加工絲的纖維細度介於1〜10丹尼/根數之範圍，纖 維數可為36、48、72、1〇8或144根。

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