TWI624490B - Stiff and wear resistant low melting point polyester composite - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種具硬挺及耐磨之低熔點聚酯複合材料，其係先調配數種二元酸與二元醇原料並混合成預聚合原料，再經聚合反應後而為共聚酯，其係為創新的環保材質，可將共聚酯抽成纖維絲，並將其與一般纖維進行編織或針織成布，將其應用於鞋面時，再透過特定溫度熱壓融熔，以釋出共聚酯的黏性，而能與一般纖維黏合緊密，並藉由共聚酯之特性，使鞋面產生硬挺與強化耐磨功能，本發明係發揮共聚酯之特性，將其抽成纖維絲而能與一般纖維或布料…等材質結合，並製成各種耐磨、耐用的鞋子、皮包等環保製品，且淘汰後能完全回收，不會汙染環境。

Description

具硬挺及耐磨之低熔點聚酯複合材料

本發明係有關於一種具硬挺及耐磨之低熔點聚酯複合材料，其係先調配數種二元酸與二元醇原料並混合成預聚合原料，再經聚合反應後而為共聚酯，再將共聚酯抽絲與一般纖維結合成可回收的環保複合材質。

按，市面上常見的消費性產品，例如：鞋子、皮包、衣服...等，而鞋子上的鞋面除了使用皮革材質之外，也有利用絨面革、塑膠材質來製作鞋面的部分，其中，運動鞋的織布鞋面在目前所使用的熱熔絲主要材質都是熱塑性橡膠(thermo plastic elastomer)，簡稱TPU材料，又稱熱塑性彈性體，其特性在常溫下顯示橡膠彈性，當受熱時則為可塑性的高分子材料，而能藉由其黏性與織布材料(PET)、絨面革、塑膠材質結合在一起；然而，該TPU原料中仍有苯乙烯類原料共聚合，所以燃燒時會產生強烈黑煙，造成污染空氣，而無法將其回收，對環境造成極大的負擔。此外，該TPU材料的耐熱性不佳、價格高、易變形…等缺失，導致產品價格高，但品質不甚理想，容易龜裂老化使用壽命短，在市場上受價格影響，運用推廣受限制。

發明人專門研究開發、製造及販售黏膠相關產品，有鑑於熱塑性橡膠使用上無法回收，對環境負擔較大，於是乃極力苦思解決之道，並憑藉本身之專業及多年來的工作經驗，再配合歷經數次的試驗、修正與改進後，而調配出一種低熔點之聚酯材料，又稱共聚酯，其特點為熔點低，所以易於與鞋面之織布材料(PET)結合在一起，且其能於鞋面形成一成硬膠膜，使鞋面耐磨而不易損壞，淘汰時更可將其回收，實為一綠能環保材質。

本發明係有關於一種具硬挺及耐磨之低熔點聚酯複合材料，其係將二元酸及二元醇混合，其中，該二元酸包括有芳香族類與脂肪族類， 例如：苯二甲酸(或二甲酯)、己二酸、間苯二甲酸(或二甲酯)等，而該二元醇主要為C₂~C₆脂肪族類，如丁二醇、乙二醇、己二醇等，並將混合後的二元酸及二元醇再加入添加劑來控制色相，並將反應條件設定在180℃~230℃、酯化反應到>95%酯化完成率後，再升溫到250℃進行聚合反應，當聚合反應時，同時添加酯化觸媒與聚合觸媒，並逐漸分階段性調整真空度，最後到10torr以下，直到反應到所需要的黏度時停止反應，經由聚合反應後而成為共聚酯，其係為創新的環保材質，可將共聚酯抽成纖維絲，而能與一般的纖維進行編織或針織成布，成為與之結合且塑形的環保膠。

其次，該共聚酯纖維能與織布材料(PET)、絨面革、塑膠材質結合在一起，當將其應用於鞋面時，係先將共聚酯纖維與一般纖維進行編織成複合纖維，再將片狀的複合纖維裁切成鞋面造型，然後進行120℃~200℃的熱壓融熔，以釋出共聚酯的膠黏性，使其與一般纖維緊密黏合，並藉由共聚酯之特性，使鞋面表面具有硬膠膜，其係具有硬挺與強化耐磨脂功能，可有效延長鞋面的使用壽命。

因此，本發明係先調配數種二元酸與二元醇原料並混合成預聚合原料，再經聚合反應後之低熔點聚酯材料，又稱共聚酯，其係為一種環保膠，主要應用係將其抽絲成共聚酯纖維，而能與各種纖維或布料編織成片狀的複合纖維，且其低熔點的特色，使共聚酯纖維應用的範圍極廣，包括有：鞋面、皮包、衣服等環保製品，尤其該製品皆相當耐磨、耐用，故使用壽命較長，加上成本低，而具極佳之經濟效益，更重要的是當製品淘汰後可全面回收，完全不會汙染環境，實為一具理想的環保聚酯材料。

〔本發明〕

1‧‧‧共聚酯

10‧‧‧共聚酯纖維

101‧‧‧預聚合原料

11‧‧‧二元酸

12‧‧‧二元醇

13‧‧‧觸媒

14‧‧‧添加劑

2‧‧‧複合纖維

20‧‧‧一般纖維

21‧‧‧鞋面

210‧‧‧硬膠膜

3‧‧‧鞋子

4‧‧‧皮包

5‧‧‧衣服

第1圖係本發明低熔點共聚酯複合材料製造流程圖。

第2圖係本發明應用於鞋面之製造流程圖。

第3圖係本發明之複合纖維圖。

第4圖係本發明複合纖維裁切成鞋面之示意圖。

第5圖係本發明應用於鞋子之示意圖。

第6圖係本發明應用於皮包之示意圖。

第7圖係本發明應用於衣服之示意圖。

首先，請參閱第1圖所示，本發明低熔點共聚酯複合材料製造流程圖，其係將二元酸11、二元醇12、觸媒13、添加劑14混合成預聚合原料101，再進行添加物及溫度控制a如下：1、加入抗氧化劑來控制色相；2、將反應條件設定在180℃~230℃；3、酯化反應到>95%酯化完成後；4、再升溫到250℃進行聚合反應；5、當聚合反應時，同時添加酯化觸媒與聚合觸媒；並逐漸分階段性調整真空度，最後到10torr以下，直到反應到所需要的黏度時停止反應，經由聚合反應後而成為共聚酯1，而該共聚酯1的熔點在100℃~180℃，其係為創新的環保材質，可將共聚酯1抽成纖維絲，其共聚酯纖維10(參第2圖所示)而能與一般纖維20進行編織或針織成布，成為與之結合且可塑形的環保膠。針對該預聚合原料101內的二元酸11，係包括有芳香族類與脂肪族類，例如：苯二甲酸(或二甲酯)、己二酸、間苯二甲酸(或二甲酯)等，而該二元醇12主要係為C2~C6脂肪族類，如丁二醇、乙二醇、己二醇等。

其次，請繼續參閱第2圖所示，係本發明應用於鞋面之製造流程圖，該共聚酯纖維10能與織布材料(PET)、絨面革、塑膠材質藉由編織將其結合在一起(如第3圖所示)，當將其應用於鞋面21時，請配合參閱第4圖所示，係先將共聚酯纖維10與一般纖維20進行編織成複合纖維2，再將片狀的複合纖維2裁切成鞋面21造型，然後進行120℃~200℃的熱壓融熔，以釋出共聚酯1的膠黏性(請回顧第1圖所示)，使其與一般纖維20緊密黏合，並藉由共聚酯1之特性，使鞋面21表面形成硬膠膜210，其係具有硬挺與強化耐磨脂功能，可有效延長鞋面21的使用壽命。

關於本發明之應用廣泛，舉凡利用纖維組成的物品都可製作成型，只要將半成品複合纖維2依需求進行裁切，請回顧第3圖所示，即能 將其作為布料結合塑膠的複合布質，不僅易於塑形，且穿戴時通風舒適，請再配合參閱第5圖、第6圖及第7圖所示，係為該複合纖維2應用在鞋子3、皮包4、衣服5，其製造成本較低，並具極佳之耐用性，且其淘汰後能完全回收，不會造成環境負擔。

綜上所述，本發明係先調配數種二元酸與二元醇原料並混合成預聚合原料，再經聚合反應後之低熔點聚酯材料，又稱共聚酯，其係為一種環保膠，主要應用係將其抽絲成共聚酯纖維絲，而能與各種纖維或布料編織成片狀的複合纖維，且其低熔點的特色，使共聚酯纖維絲應用的範圍極廣，包括有：鞋面、皮包、衣服等環保製品，尤其該製品皆相當耐磨、耐用，故使用壽命較長，加上成本低，而具極佳之經濟效益，更重要的是當製品淘汰後可全面回收，完全不會汙染環境，實為一具理想的環保聚酯材料，且並未見於刊物，理已符合發明之專利要件，爰依法提出專利申請。

Claims (2)

1. 一種具硬挺及耐磨之低熔點聚酯複合材料，其主要係先調配數種二元酸與二元醇之預聚合原料，並經聚合反應後之低熔點聚酯材料，又稱共聚酯，並將共聚酯抽成纖維絲，再與一般纖維、織布材料(PET)、絨面革、塑膠材質進行編織或針織成布，以組成複合纖維，然後將片狀的複合纖維裁切成欲塑形之造型，最後進行120℃~200℃的熱壓融熔，以釋出共聚酯的膠黏性，使其與一般纖維、織布材料(PET)、絨面革或塑膠材質緊密黏合，並藉由共聚酯之特性，使合成後之複合纖維表面形成硬膠膜，而具有硬挺與強化耐磨之功能。
2. 如請求項1所述具硬挺及耐磨之低熔點聚酯複合材料，其中，該複合纖維能製成鞋面、皮包或衣服以上其一。