TWI839975B - 生物可降解的樹脂組成物、生物可降解的非織物及其製備方法 - Google Patents

生物可降解的樹脂組成物、生物可降解的非織物及其製備方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種生物可降解的樹脂組成物、生物可降解的非織物及其製備方法。特定言之，根據本發明之一實施例之該生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑，其中根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測之熔體流動指數(MFI)為5公克/10分鐘或更高。因此，其由於其極佳生物可降解性及生物相容性而對環境友好，由於其極佳生產率及可加工性而能夠產生高品質紡黏非織物或切段纖維非織物，且能夠容易地控制其特性，諸如適合於該方法之黏度，從而增大生產率及可加工性。

Description

生物可降解的樹脂組成物、生物可降解的非織物及其製備方法
發明領域
本發明係關於一種生物可降解的樹脂組成物、生物可降解的非織物及其製備方法。
發明背景
近年來，隨著關於環境問題之關注增加，有關各種家用廢物處理及再循環之研究正在積極地進行。特定言之，儘管廉價且具有極佳可加工性之聚合物材料被廣泛用於製造各種產品，諸如紙、膜、纖維、包裝材料、瓶子及容器，但當此等產品之使用壽命結束時，有害物質可能在其焚燒時排出，且取決於其類型，需要花費數百年才能完全自然分解。
因此，仍在不斷進行有關生物可降解聚合物之研究，該等聚合物增強機械特性，諸如可撓性及強度、生產率及可加工性並增加產品本身之使用壽命的同時，可在較短時段內分解以增強環境友好性，由此減少廢物量或增強其可再循環性。
聚羥基烷酸酯(PHA)係由多種微生物製造且用作細胞內儲存材料的若干類型之羥基羧酸構成的生物可降解聚合物。聚羥基烷酸酯具有與習知石油衍生之合成聚合物，諸如聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene adipate terephthalate，PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(polybutylene succinate，PBS)、聚丁二酸對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene succinate terephthalate，PBST)及聚丁二酸己二酸丁二醇酯(polybutylene succinate adipate，PBSA)類似的物理特性，展現完全生物可降解性且具有極佳生物相容性。
同時，非織物為用於各種領域之工業纖維材料，例如用於控制空氣中之懸浮物(諸如細粒或氣體)或用作過濾製程中之關鍵材料以控制工業場地(諸如食品加工)中所用之水的純度。特定言之，自2,000年以來，黃塵、細粉塵及超細粉塵對人體造成的危害愈來愈受到關注，且由於2019年的新冠狀病毒，用作過濾材料之非織物愈來愈受到關注；因此，與此相關的研究正在積極地進行。
習知地，以石油化學品為主之聚合物材料已用作非織物之材料。然而，由於以石油化學品為主之聚合物材料在使用後難以收集或再循環，故其被留在土壤或海洋中無人看管，由此嚴重地污染環境。儘管正在應用能夠增強生物可降解性之生物可降解聚合物，但其原材料昂貴，或存在對於增強非織物所需之可過濾性、透氣性、可撓性及其類似特性的限制。
此外，非織物主要藉由熔噴製程或紡黏製程製造。與熔噴製程相比，紡黏製程具有極佳可加工性，此係因為其可產生具有各種物理特性之纖維及非織物。此外，由於切段纖維非織物可藉由在一個階段或二個階段應用熔噴製程及/或紡黏製程來製造，故其可用於各種工業領域，此係因為可更容易控制所需物理特性。因此，繼續進行研究以研發一種生物可降解的樹脂組成物，其由於其極佳生物可降解性及生物相容性而對環境友好，能夠產生高品質紡黏非織物或切段纖維非織物，且生產率及可加工性極佳，此係由於可容易控制其特性，諸如適合於該方法之黏度。 [先前技術文件] [專利文獻] (專利文獻1)韓國特許公開專利公開案第2012-0103158號
發明概要 技術問題
因此，本發明旨在提供一種生物可降解的樹脂組成物，其由於其極佳生物可降解性及生物相容性而對環境友好，由於其極佳生產率及可加工性而能夠產生高品質紡黏非織物或切段纖維非織物，且能夠容易地控制其特性，諸如適合於該方法之黏度。 問題的解決方案
根據本發明之實施例之生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑，其中根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測之熔體流動指數(MFI)為5公克/10分鐘或更高。
根據本發明之一實施例，流化劑可包含選自由以下組成之群的至少一者：以聚苯乙烯為主、以聚丙烯酸酯為主及以聚苯乙烯-丙烯酸酯為主之聚合物。
根據本發明之一實施例，流化劑可具有0.7至1.8之比重及1,500公克/莫耳至8,000公克/莫耳之重量平均分子量。
根據本發明之一實施例，流化劑可具有以藉由差示掃描量熱法(DSC)所量測之40℃或更高之玻璃轉移溫度(Tg)及當根據ASTM D1238在130℃及12 kg下量測時1,800公克/10分鐘或更高之熔體流動指數。
根據本發明之一實施例，生物可降解的樹脂組成物可包含呈0.1 phr至20 phr之量的流化劑。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可包含呈0.1重量%至60重量%之量的4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可包含第一PHA樹脂。
根據本發明之一實施例，第一PHA樹脂可包含呈15重量%至60重量%之量的4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，且當根據ASTM D1238在165℃及5 kg下量測時具有0.1公克/10分鐘至20公克/10分鐘之熔體流動指數(MFI)。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可包含第二PHA樹脂。
根據本發明之一實施例，第二PHA樹脂可包含呈0.1重量%至30重量%之量的4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，且當根據ASTM D1238在165℃及5 kg下量測時具有0.1公克/10分鐘至15公克/10分鐘之熔體流動指數。
根據本發明之一實施例，生物可降解的樹脂組成物可包含至少一種選自由以下組成之群的生物可降解樹脂：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)及熱塑性澱粉(TPS)。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂與生物可降解樹脂之重量比可為1:99至99:1。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂與聚乳酸樹脂之重量比可為20:80至70:30。
根據本發明之一實施例，生物可降解的樹脂組成物可進一步包含至少一種選自由以下組成之群的添加劑：顏料、染料吸收劑、光吸收劑、抗氧化劑、增容劑、增重劑、成核劑、熔體強度劑(melt strength agent)及助滑劑。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可進一步包含至少一個選自由以下組成之群的重複單元：3-羥基丁酸酯(3-HB)、3-羥基丙酸酯(3-HP)、3-羥基己酸酯(3-HH)、3-羥基戊酸酯(3-HV)、4-羥基戊酸酯(4-HV)、5-羥基戊酸酯(5-HV)及6-羥基己酸酯(6-HH)。
根據本發明之一實施例，以藉由差示掃描量熱計(DSC)所量測，生物可降解的樹脂組成物可具有-35℃至15℃之玻璃轉移溫度(Tg)、105℃至200℃之熔融溫度(Tm)、未經量測或50℃至120℃之結晶溫度(Tc)及30℃至125℃之冷結晶溫度(Tcc)。
根據本發明之又一實施例之生物可降解的非織物包含生物可降解纖維，其中生物可降解纖維包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑。
根據本發明之又一實施例，生物可降解纖維可具有100 mm或更小之平均長度及1 μm至100 μm之平均直徑。
根據本發明之又一實施例，其可藉由紡黏製程製備。
根據本發明之又一實施例，其可由生物可降解的樹脂組成物製備，且當根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測時，生物可降解的樹脂組成物可具有5公克/10分鐘或更高之熔體流動指數(MFI)。
根據本發明之又一實施例，生物可降解纖維可為具有異質截面之複合纖維或者具有二種或更多種或三種或更多種組分之複合纖維。
根據本發明之又一實施例，生物可降解纖維可為包含芯部分及鞘部分之鞘芯型、並列型、海島型(sea-islands type)或分段餅型(segmented-pie type)。
根據本發明之又一實施例，用於製備生物可降解的非織物的方法包含：對生物可降解的樹脂組成物或藉由熔融擠出該生物可降解的樹脂組成物製備之丸粒進行熔融紡絲，其中生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂及流化劑，且當根據ASTM D1238在210℃及2.16 kg下量測時具有5公克/10分鐘或更高之熔體流動指數(MFI)。
根據本發明之又一實施例，對生物可降解的樹脂組成物進行紡絲之步驟可使用鞘芯型複合紡絲設備進行。
根據本發明之又一實施例，鞘芯型複合紡絲設備包含芯部分及鞘部分，且待饋入至芯部分及鞘部分中之原材料的重量比可為5:95至95:5。
根據本發明之又一實施例，可將生物可降解的樹脂組成物饋入至芯部分中。 本發明之有利效果
根據本發明之實施例之生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑，其中根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測之熔體流動指數(MFI)為5公克/10分鐘或更高。因此，其由於其極佳生物可降解性及生物相容性而對環境友好，由於其極佳生產率及可加工性而能夠產生高品質紡黏非織物或切段纖維非織物，且能夠容易地控制其特性，諸如適合於該方法之黏度，從而增大生產率及可加工性。
特定言之，當紡黏非織物或切段纖維非織物由生物可降解的樹脂組成物製備時，該生物可降解的樹脂組成物具有極佳黏度特徵；因此，其能夠在比先前技術的壓力及溫度低的壓力及溫度的條件下容易地製備非織物，從而產生極佳生產率及可加工性，且增強所產生的非織物之品質。
另外，不僅生物可降解的非織物可直接由生物可降解的樹脂組成物製備，而且生物可降解的非織物可使用自生物可降解的樹脂組成物獲得的生物可降解丸粒製備，其為視需要選擇製程提供便利選項。
此外，因為生物可降解的樹脂組成物及由其所製備之生物可降解的非織物在土壤及海洋中可生物降解，以及具有極佳熱特性及機械特性，所以其可有利地應用於更多樣化的領域以展現極佳特徵。
較佳實施例之詳細說明
在下文中，將詳細描述本發明。本發明不限於下文給出之揭露內容，而是可將其修飾成各種形式，只要不改變本發明之要旨。
在通篇本說明書中，除非另外具體陳述，否則當稱一零件「包含」一元件時，應理解可包含其他元件，而非排除其他元件。
除非另外指明，否則與本文所使用之組分、反應條件及類似物之數量有關的所有數字及表述均應理解為由術語「約」修飾。
在整個本說明書中，術語第一、第二及其類似物係用於描述各種組分。但該等組分不應受該等術語限制。該等術語僅用於區分一種組分與另一種組分之目的。 生物可降解的樹脂組成物
根據本發明之一實施例之生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑，其中根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測之熔體流動指數(MFI)為5公克/10分鐘或更高。
非織物為使用物理或化學手段而非藉由紡絲、編織或針織彼此接合之纖維聚集體或膜。其藉由使用纖維自身之熔合力或纖維之纏結以織物形式直接製造。習知地，使用以石油化學品為主之材料(諸如聚丙烯(PP))製造非織物，但該等材料之生物可降解性低。因此，已提出一種使用聚乳酸(PLA)作為用於非織物之材料的方法。然而，生物可降解性之改良程度並不大。歸因於其低可撓性，觸感較粗糙且堅硬，從而使得其因可用性或穿戴舒適性較差而難以應用於各種領域。
根據本發明之一實施例之生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑，其中根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測之熔體流動指數(MFI)控制至5公克/10分鐘或更高。因此，其由於其極佳生物可降解性及生物相容性而對環境友好，由於其極佳生產率及可加工性而能夠產生高品質紡黏非織物或切段纖維非織物，且能夠容易地控制其特性，諸如適合於該方法之黏度，從而增大生產率及可加工性。
特定言之，當非織物由生物可降解的樹脂組成物製備時，該生物可降解的樹脂組成物具有極佳黏度特徵；因此，其能夠在與先前技術相比壓力及溫度較低的條件下容易地製備非織物，從而產生極佳生產率及可加工性，且增強所產生的非織物之品質。
特定言之，生物可降解的樹脂組成物可為用於生物可降解的非織物之組成物。
根據本發明之一實施例之生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂。
特定言之，根據本發明之一實施例之生物可降解的樹脂組成物包含聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂，其為包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之共聚聚羥基烷酸酯樹脂，更特定言之為具有4-HB重複單元之特定第一PHA樹脂及/或特定第二PHA樹脂，藉此其由於極佳生物可降解性及生物相容性而對環境友好，且可容易地製備具有極佳特徵之生物可降解的非織物。
此外，因為生物可降解的樹脂組成物及由其所製備之生物可降解的非織物在土壤及海洋中可生物降解，以及具有極佳熱特性及機械特性，所以其可有利地應用於更多樣化的領域以展現極佳特徵。
PHA為積聚於微生物細胞中的熱塑性天然聚酯聚合物。由於其為生物可降解材料，故其可堆肥且最終分解成二氧化碳、水及有機廢物，而不產生有毒廢物。特定言之，因為PHA即使在土壤及海洋中亦為生物可降解的，所以當生物可降解的樹脂組成物及使用其製備之生物可降解纖維或生物可降解的非織物包含PHA樹脂時，其可具有對環境友好的特徵。因此，該生物可降解的樹脂組成物及使用其製備之生物可降解的非織物具有極大優點，此係因為由於其為生物可降解的且對環境友好，因此其可用於各種領域。
特定言之，PHA為積聚於微生物細胞中的熱塑性天然聚酯聚合物。其係在向某些細菌不成比例地供應養分(氮源、磷及其類似物)時藉由將PHA積聚於細胞中以儲存碳及能量而形成。
此外，PHA具有與習知石油衍生之合成聚合物，諸如聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)及聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)類似的物理特性，展現完全生物可降解性且具有極佳生物相容性。
特定言之，不同於諸如PBS、PLA及PTT的其他對環境友好的塑膠材料，PHA可由超過150種類型之單體合成，使得可取決於單體之類型製備出數百種類型之PHA。取決於單體之類型，數百種不同類型之PHA具有完全不同的結構及特性。
PHA樹脂可由在活細胞中之單一單體重複單元構成且可藉由一或多個單體重複單元聚合形成。特定言之，PHA樹脂可為均聚之聚羥基烷酸酯樹脂(在下文中稱為HOMO PHA樹脂)或共聚之聚羥基烷酸酯樹脂(在下文中稱為共聚PHA樹脂)，亦即，不同重複單元隨機地分佈於聚合物鏈中的共聚物。
可包含在PHA樹脂中的重複單元之實例包括2-羥基丁酸酯、乳酸、乙醇酸、3-羥基丁酸酯(在下文中稱為3-HB)、3-羥基丙酸酯(在下文中稱為3-HP)、3-羥基戊酸酯(在下文中稱為3-HV)、3-羥基己酸酯(在下文中稱為3-HH)、3-羥基庚酸酯(在下文中稱為3-HHep)、3-羥基辛酸酯(在下文中稱為3-HO)、3-羥基壬酸酯(在下文中稱為3-HN)、3-羥基癸酸酯(在下文中稱為3-HD)、3-羥基十二烷酸酯(在下文中稱為3-HDd)、4-羥基丁酸酯(在下文中稱為4-HB)、4-羥基戊酸酯(在下文中稱為4-HV)、5-羥基戊酸酯(在下文中稱為5-HV)及6-羥基己酸酯(在下文中稱為6-HH)。PHA樹脂可含有一或多個選自以上之重複單元。
特定言之，PHA樹脂可包含一或多個選自由以下組成之群的重複單元：3-HB、4-HB、3-HP、3-HH、3-HV、4-HV、5-HV及6-HH。
亦即，PHA樹脂可為僅由4-HB重複單元構成之HOMO PHA樹脂或包含4-HB重複單元之共聚PHA樹脂。
此外，PHA樹脂可為共聚PHA樹脂，其包含4-HB重複單元且進一步包含一個不同於4-HB重複單元之重複單元，或二個、三個、四個、五個、六個或更多個彼此不同的重複單元。舉例而言，PHA樹脂可為聚3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯(在下文中稱為3HB-共-4HB)。
此外，PHA樹脂可包含異構物。舉例而言，PHA樹脂可包含結構異構物、鏡像異構物或幾何異構物。特定言之，PHA樹脂可包含結構異構物。
此外，PHA樹脂可為具有受控結晶度之共聚PHA樹脂。舉例而言，PHA樹脂可包含至少一或多個4-HB重複單元，且4-HB重複單元之含量可受控制以調節PHA樹脂之結晶度。
舉例而言，PHA樹脂可為共聚PHA樹脂，其包含至少一個選自由以下組成之群的重複單元：3-羥基丁酸酯(3-HB)、4-羥基丁酸酯(4-HB)、3-羥基丙酸酯(3-HP)、3-羥基己酸酯(3-HH)、3-羥基戊酸酯(3-HV)、4-羥基戊酸酯(4-HV)、5-羥基戊酸酯(5-HV)及6-羥基己酸酯(6-HH)。
特定言之，共聚PHA樹脂可包含4-HB重複單元且進一步包含一或多個選自由以下組成之群的重複單元：3-HB重複單元、3-HP重複單元、3-HH重複單元、3-HV重複單元、4-HV重複單元、5-HV重複單元及6-HH重複單元。更特定言之，PHA樹脂可包含4-HB重複單元及3-HB重複單元。
更特定言之，PHA樹脂可包含呈0.1重量%至60重量%之量的4-HB重複單元。舉例而言，PHA樹脂可為包含4-HB重複單元及3-HB重複單元之共聚PHA樹脂且可包含呈0.1重量%至60重量%之量的4-HB重複單元。
PHA樹脂可包含呈0.5重量%至50重量%、1重量%至48重量%、3重量%至46重量%、5重量%至45重量%、8重量%至40重量%、10重量%至38重量%、15重量%至35重量%、20重量%至30重量%、0.5重量%至25重量%、1重量%至20重量%、2重量%至15重量%、3重量%至10重量%、20重量%至60重量%、25重量%至55重量%或35重量%至50重量%之量的4-HB重複單元。
此外，PHA樹脂可為包含4-HB重複單元及3-HB重複單元之共聚PHA樹脂且可包含呈20重量%或更高之量的3-HB重複單元。舉例而言，PHA樹脂可包含呈35重量%或更高、40重量%或更高、50重量%或更高、60重量%或更高、70重量%或更高或者75重量%或更高且99重量%或更低、98重量%或更低、97重量%或更低、96重量%或更低、95重量%或更低、93重量%或更低、91重量%或更低、90重量%或更低、80重量%或更低、70重量%或更低、60重量%或更低或者55重量%或更低之量的3-HB重複單元。
結晶度經調節之PHA樹脂可為隨著分子結構之不規則性增加調節結晶度及非晶性的樹脂。特定言之，單體之類型或比率或者異構物之類型或含量可經調節。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可包含二種或更多種類型的具有不同結晶度之PHA樹脂。特定言之，PHA樹脂可藉由混合二種或更多種類型的具有不同結晶度之PHA樹脂以具有在特定範圍內之4-HB重複單元含量來製備。
特定言之，PHA樹脂可包含第一PHA，其為具有受控結晶度之非晶形PHA樹脂。
作為具有受控結晶度之非晶形PHA樹脂(在下文中稱為aPHA樹脂)，第一PHA樹脂可包含呈15重量%至60重量%、15重量%至55重量%、20重量%至55重量%、25重量%至55重量%、30重量%至55重量%、35重量%至55重量%、20重量%至50重量%、25重量%至50重量%、30重量%至50重量%、35重量%至50重量%或20重量%至40重量%之量的4-HB重複單元。
第一PHA樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)可為-45℃至-10℃、-35℃至-15℃、-35℃至-20℃或-30℃至-20℃。此外，第一PHA樹脂之結晶溫度(Tc)可未經量測或可為60℃至120℃、60℃至110℃、70℃至120℃或75℃至115℃。第一PHA樹脂之熔融溫度(Tm)可未經量測或可為100℃至170℃、100℃至160℃、110℃至160℃或120℃至150℃。第一PHA樹脂之冷結晶溫度(Tcc)可未經量測或可為30℃至125℃、30℃至120℃、40℃至110℃或50℃至100℃。
在本說明書中，玻璃轉移溫度(Tg)、結晶溫度(Tc)、熔融溫度(Tm)及冷結晶溫度(Tcc)可使用差示掃描量熱計(DSC)量測。特定言之，玻璃轉移溫度(Tg)、結晶溫度(Tc)、熔融溫度(Tm)及冷結晶溫度(Tcc)可藉由以差示掃描量熱法(DSC)模式進行第一掃描或第二掃描來量測，且該等溫度可由藉由此等掃描獲得的熱流曲線證實。更特定言之，玻璃轉移溫度(Tg)、結晶溫度(Tc)、熔融溫度(Tm)及冷結晶溫度(Tcc)可由藉由將溫度以10℃/分鐘之速率自40℃升高至180℃且接著以10℃/分鐘之速率將其冷卻至-50℃獲得的熱流曲線證實。
第一PHA樹脂可具有根據ASTM D1238在165℃及5 kg下量測之0.1公克/10分鐘至20公克/10分鐘之熔體流動指數(MFI)。舉例而言，根據ASTM D1238在165℃及5 kg下量測之第一PHA樹脂之熔體流動指數(MFI)可為0.1公克/10分鐘至15公克/10分鐘、0.1公克/10分鐘至12公克/10分鐘、0.1公克/10分鐘至10公克/10分鐘、0.1公克/10分鐘至8公克/10分鐘、0.1公克/10分鐘至6公克/10分鐘、0.1公克/10分鐘至5.5公克/10分鐘、0.5公克/10分鐘至10公克/10分鐘、1公克/10分鐘至10公克/10分鐘、2公克/10分鐘至8公克/10分鐘、3公克/10分鐘至6公克/10分鐘或3公克/10分鐘至5.5公克/10分鐘。
第一PHA樹脂可具有10,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳、10,000公克/莫耳至1,000,000公克/莫耳、50,000公克/莫耳至1,000,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳、250,000公克/莫耳至1,000,000公克/莫耳、100,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳、500,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至800,000公克/莫耳或200,000公克/莫耳至500,000公克/莫耳之重量平均分子量。
此外，PHA樹脂可包含第二PHA樹脂，其為半結晶PHA樹脂。
作為具有受控結晶度之半結晶PHA樹脂(在下文中稱為scPHA樹脂)，第二PHA樹脂可包含呈0.1重量%至30重量%之量的4-HB重複單元。舉例而言，第二PHA樹脂可包含呈0.1重量%至30重量%、0.5重量%至30重量%、1重量%至29重量%、3重量%至29重量%、1重量%至28重量%、1.5重量%至25重量%、2重量%至20重量%、2.5重量%至15重量%、3重量%至25重量%、5重量%至21重量%、6重量%至18重量%、10重量%至30重量%、10重量%至20重量%、13重量%至23重量%或15重量%至20重量%之量的4-HB重複單元。
第二PHA樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)可為-30℃至80℃、-30℃至10℃、-25℃至5℃、-25℃至0℃、-20℃至0℃或-15℃至0℃。第二PHA樹脂之結晶溫度(Tc)可為70℃至120℃、75℃至120℃或75℃至115℃。第二PHA樹脂之熔融溫度(Tm)可為105℃至165℃、110℃至160℃、115℃至155℃或120℃至150℃。第二PHA樹脂之冷結晶溫度(Tcc)可未經量測或可為35℃至125℃、35℃至120℃、45℃至110℃或55℃至100℃。
此外，第二PHA樹脂可具有根據ASTM D1238在165℃及5 kg下量測之0.1公克/10分鐘至15公克/10分鐘之熔體流動指數。舉例而言，根據ASTM D1238在165℃及5 kg下量測之第二PHA樹脂之熔體流動指數(MFI)可為0.1公克/10分鐘至10公克/10分鐘、0.2公克/10分鐘至7公克/10分鐘、0.5公克/10分鐘至5.5公克/10分鐘、0.6公克/10分鐘至5公克/10分鐘、0.8公克/10分鐘至5公克/10分鐘、1公克/10分鐘至5公克/10分鐘、0.1公克/10分鐘至5公克/10分鐘、1公克/10分鐘至6.5公克/10分鐘、1.5公克/10分鐘至15公克/10分鐘、3公克/10分鐘至10公克/10分鐘、3.5公克/10分鐘至12公克/10分鐘或4.5公克/10分鐘至10公克/10分鐘。
第二PHA樹脂可具有10,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳、50,000公克/莫耳至1,100,000公克/莫耳、50,000公克/莫耳至350,000公克/莫耳、100,000公克/莫耳至1,000,000公克/莫耳、100,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至800,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至600,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至500,000公克/莫耳或500,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳之重量平均分子量。
第一PHA樹脂與第二PHA樹脂可根據4-HB重複單元之含量區分且可具有至少一種選自由以下組成之群的特徵：玻璃轉移溫度(Tg)、結晶溫度(Tc)、熔融溫度(Tm)、冷結晶溫度(Tcc)及熔體流動指數。特定言之，第一PHA與第二PHA可根據4-HB重複單元之含量、玻璃轉移溫度(Tg)、結晶溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)、冷結晶溫度(Tcc)、熔體流動指數及類似特徵區分。舉例而言，第一PHA樹脂之4-HB重複單元的含量及第二PHA之4-HB重複單元的含量可彼此不同。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可包含第一PHA樹脂或第二PHA樹脂，或其可包含第一PHA樹脂及第二PHA樹脂二者。
特定言之，當PHA樹脂包含作為非晶形PHA樹脂之第一PHA樹脂，或包含作為非晶形PHA樹脂之第一PHA樹脂及作為半結晶PHA樹脂之第二PHA樹脂二者時，更特定言之，當第一PHA樹脂及第二PHA樹脂之含量經調節時，可更有效地控制所需的物理特性。
根據本發明之一實施例，PHA樹脂可包含第一PHA樹脂或第二PHA樹脂。特定言之，PHA樹脂可僅由第一PHA樹脂構成或僅由第二PHA樹脂構成。
根據本發明之另一實施例，PHA樹脂可包含第一PHA樹脂及第二PHA樹脂。在此類情形下，第一PHA樹脂與第二PHA樹脂之重量比可為1:0.5至5。舉例而言，第一PHA樹脂與第二PHA樹脂之重量比可為1:0.5至4.5、1:0.6至4.2或1:0.7至3.5。當第一PHA樹脂與第二PHA樹脂之重量比滿足上述範圍時，可更有效地控制所需物理特性。
此外，PHA樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)可為-45℃至80℃、-35℃至80℃、-30℃至80℃、-25℃至75℃、-20℃至70℃、-35℃至5℃、-25℃至5℃、-35℃至0℃、-25℃至0℃、-30℃至-10℃、-35℃至-15℃、-35℃至-20℃、-20℃至0℃、-15℃至0℃或-15℃至-5℃。
此外，PHA樹脂之結晶溫度(Tc)可未經量測或可為60℃至120℃、60℃至110℃、70℃至120℃、75℃至120℃、75℃至115℃、75℃至110℃或90℃至110℃。
PHA樹脂之熔融溫度(Tm)可未經量測或可為100℃至170℃、105℃至170℃、105℃至165℃、110℃至160℃、115℃至155℃、110℃至150℃、120℃至150℃或120℃至140℃。
PHA樹脂之冷結晶溫度(Tcc)可未經量測或可為30℃至125℃、40℃至115℃或50℃至105℃。
PHA樹脂可具有以藉由熱重分析儀(TGA)量測之220℃至280℃、245℃至275℃、255℃至270℃或260℃至270℃之分解溫度(Td，5%之重量損失)。
在本說明書中，分解溫度(Td)可使用熱重分析儀(TGA)量測。特定言之，分解溫度(Td)可確認為如下溫度，在該溫度下，PHA樹脂之重量根據藉由使用熱重分析儀(TGA)將溫度以10℃/分鐘之速率自室溫升高至600℃所獲得的重量變化曲線減少5%。
此外，PHA樹脂可具有10,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳之重量平均分子量。舉例而言，PHA樹脂之重量平均分子量可為50,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳、100,000公克/莫耳至1,000,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳、250,000公克/莫耳至1,150,000公克/莫耳、300,000公克/莫耳至1,100,000公克/莫耳、350,000公克/莫耳至950,000公克/莫耳、100,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至800,000公克/莫耳、250,000公克/莫耳至650,000公克/莫耳、200,000公克/莫耳至400,000公克/莫耳、300,000公克/莫耳至600,000公克/莫耳、500,000公克/莫耳至1,200,000公克/莫耳、500,000公克/莫耳至1,000,000公克/莫耳、550,000公克/莫耳至1,050,000公克/莫耳、550,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳、600,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳或500,000公克/莫耳至900,000公克/莫耳。
PHA樹脂可具有以藉由差示掃描量熱計(DSC)量測之90%或更低之結晶度。舉例而言，PHA樹脂之結晶度可藉由差示掃描量熱法量測且可為90%或更低、85%或更低、80%或更低、75%或更低或70%或更低。
此外，PHA樹脂可具有0.5 μm至5 μm之平均粒度。舉例而言，PHA樹脂之平均粒度可為0.7 μm至4.6 μm、1.1 μm至4.5 μm、1.5 μm至4.3 μm、2.2 μm至4.2 μm、2.6 μm至4.0 μm、2.8 μm至3.9 μm或3.1 μm至3.8 μm。
PHA樹脂之平均粒度可用奈米粒度分析儀(例如Zetasizer Nano ZS)量測。特定言之，使用Zetasizer Nano ZS (製造商：Marven)，經由動態光散射(DLS)，在25℃之溫度及175°之量測角下量測PHA之平均粒度。在此類情形下，在0.5之信賴區間中經由多分散性指數(PDI)導出之峰值被視為粒度。
PHA樹脂可具有小於2.5之多分散性指數(PDI)。舉例而言，PHA樹脂之多分散性指數可為2.4或更小、2.3或更小、2.1或更小或2.0或更小。
此外，PHA樹脂可藉由使用非機械方法或化學方法破壞細胞來獲得。特定言之，由於PHA樹脂為積聚於微生物細胞中且具有相對較大平均粒度的熱塑性天然聚酯聚合物，故其可經由破壞方法獲得，以便更有效地控制所需材料之產率或物理特性且增大方法效率。
生物可降解的樹脂組成物可包含基於生物可降解的樹脂組成物之總重量計呈15重量%或更高之量的PHA樹脂。舉例而言，基於生物可降解的樹脂組成物之總重量計，PHA樹脂的含量可為20重量%或更高、30重量%或更高、35重量%或更高、40重量%或更高、50重量%或更高、65重量%或更高、70重量%或更高、85重量%或更高或90重量%或更高。
根據本發明之一實施例之生物可降解的樹脂組成物包含流化劑。
特定言之，流化劑可包含選自由以聚苯乙烯為主、以聚丙烯酸酯為主及以聚苯乙烯-丙烯酸酯為主之聚合物組成之群的至少一者。若流化劑包含以聚苯乙烯為主，則其為較佳的，此係因為可更有效地控制黏度特徵且可降低處理期間擠出機之力矩或壓力，由此增大生產率及可加工性，但其不限於此。
此外，流化劑可具有0.7至1.8的比重。舉例而言，流化劑之比重可為0.75至1.5、0.8至1.35或0.95至1.2。
流化劑可具有1,500公克/莫耳至8,000公克/莫耳之重量平均分子量。舉例而言，流化劑之重量平均分子量可為1,600公克/莫耳至7,000公克/莫耳、1,700公克/莫耳至5,000公克/莫耳、1,900公克/莫耳至3,500公克/莫耳或2,100公克/莫耳至3,200公克/莫耳。
此外，以藉由差示掃描量熱法所量測，流化劑可具有40℃或更高之玻璃轉移溫度(Tg)。舉例而言，以藉由差示掃描量熱法(DSC)所量測，流化劑之玻璃轉移溫度(Tg)可為42℃或更高、45℃或更高、50℃或更高、53℃或更高、55℃或更高或58℃或更高。
當根據ASTM D1238在130℃及12 kg下量測時，流化劑可具有1,800公克/10分鐘或更高之熔體流動指數。舉例而言，根據ASTM D1238在130℃及12 kg下量測之流化劑之熔體流動指數可為2,100公克/10分鐘或更高、2,400公克/10分鐘或更高、2,600公克/10分鐘或更高、2,800公克/10分鐘或更高、3,000公克/10分鐘或更高、3,500公克/10分鐘或更高或4,500公克/10分鐘或更高。
生物可降解的樹脂組成物可包含呈0.1 phr至20 phr之量的流化劑。舉例而言，流化劑之含量可為0.2 phr至15 phr、0.3 phr至10 phr、0.5 phr至8 phr、0.8 phr至6 phr、0.9 phr至4 phr、0.95 phr至3 phr、0.1 phr至10 phr、0.1 phr至5 phr或0.1 phr至2.5 phr。當流化劑之含量滿足上述範圍時，可更有利於實現本發明之所需作用。
同時，根據本發明之又一實施例，生物可降解的樹脂組成物可包含至少一種選自由以下組成之群的生物可降解樹脂：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)及熱塑性澱粉(TPS)。
由於生物可降解的樹脂與PHA樹脂一起使用，因此生物可降解的樹脂組成物可進一步增強分散性、可加工性及生產率。
生物可降解的樹脂組成物可包含基於生物可降解的樹脂組成物之總重量計呈小於90重量%之量的生物可降解樹脂。舉例而言，基於生物可降解的樹脂組成物之總重量計，生物可降解樹脂之含量可為85重量%或更低、80重量%或更低、70重量%或更低、60重量%或更低、45重量%或更低或35重量%或更低。特定言之，生物可降解樹脂之含量可為35重量%至80重量%、45重量%至75重量%或50重量%至70重量%，但其不限於此。
根據本發明之又一實施例，PHA樹脂與生物可降解樹脂之重量比可為1:99至99:1。舉例而言，PHA樹脂與生物可降解樹脂之重量比可為5:95至99:5、10:90至90:10、15:90至60:40、5:95至45:55、10:90至40:60、15:85至35:65或20:80至30:70。當PHA樹脂與生物可降解樹脂之重量比滿足上述範圍時，可增大生產率及可加工性而不會使生物可降解性劣化。
特定言之，生物可降解樹脂可為聚乳酸(PLA)樹脂。
更特定言之，PHA樹脂與PLA樹脂之重量比可為10:90至70:30。舉例而言，PHA樹脂與PLA樹脂之重量比可為10:90至65:35、15:85至55:45、15:85至50:50或20:80至30:70。當PHA樹脂與PLA樹脂之重量比滿足上述範圍時，可進一步增大生產率及可加工性而不會使生物可降解性劣化。
同時，根據本發明之又一實施例，生物可降解的樹脂組成物可包含至少一種選自由以下組成之群的添加劑：顏料、染料吸收劑、光吸收劑、抗氧化劑、增容劑、增重劑、成核劑、熔體強度劑及助滑劑。
顏料可包含選自由無機粒子、碳黑及鈷綠組成之群的至少一者。無機粒子可為金屬(諸如Cu)、金屬氧化物、類金屬氧化物或其組合，但其不限於此。
顏料之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。
抗氧化劑為用於防止臭氧或氧氣引起之分解、防止儲存期間氧化或防止物理特性劣化的添加劑。可使用常見抗氧化劑，只要不削弱本發明之作用即可。
特定言之，抗氧化劑可包含選自由以下組成之群的至少一者：以受阻酚為主之抗氧化劑及以亞磷酸鹽為主(以磷為主)之抗氧化劑。
以受阻酚為主之抗氧化劑可包含例如選自由以下組成之群的至少一者：4,4'-亞甲基-雙(2,6-二-三級丁基苯酚)、十八烷基-3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、新戊四醇肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)及3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷。
以亞磷酸鹽為主(以磷為主)之抗氧化劑可包含例如選自由以下組成之群的至少一者：參-(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、雙-(2,4-二-三級丁基苯基)新戊四醇-二亞磷酸酯、雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇-二亞磷酸酯、二硬脂醯基-新戊四醇-二亞磷酸酯、[雙(2,4-二-三級丁基-5-甲基苯氧基)膦基]聯苯及N,N-雙[2-[[2,4,8,10-肆(1,1-二甲基乙基)二苯并[d,f][1,3,2]二氧基磷雜環庚三烯-6-基]氧基]-乙基]乙胺。
抗氧化劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。當抗氧化劑之含量滿足上述範圍時，物理特性可增強，且其可更有利於實現本發明之所需作用。
增容劑為藉由移除生物可降解樹脂及/或PHA樹脂之分離性來賦予相容性的添加劑。可使用常見增容劑，只要不削弱本發明之作用即可。
特定言之，增容劑可包含選自由以下組成之群的至少一者：聚乙酸乙烯酯(PVAc)、異氰酸酯、聚碳酸伸丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油基酯、乙烯乙烯醇、聚乙烯醇(PVA)、乙烯乙酸乙烯酯、順丁烯二酸酐及硬脂酸甘油酯。
增容劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。當增容劑之含量滿足上述範圍時，可藉由增加所用樹脂之間的相容性來增強物理特性，且其可更有利於實現本發明之所需作用。
增重劑為一種無機材料及一種添加劑，其用於藉由在模製製程期間增加結晶速率來增加可模製性且用於減少由於使用與合成樹脂相比具有較高生物可降解性之樹脂而增加成本的問題。可使用常見無機材料，只要不削弱本發明之作用即可。
增重劑可包含選自由以下組成之群的至少一者：無機材料(諸如鋅及鈣)、硬脂酸、輕質或重質碳酸鈣、二氧化矽、滑石、高嶺土、硫酸鋇、黏土、氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鈦、碳黑及玻璃纖維。
增重劑可具有0.5 μm至5 μm之平均粒度。舉例而言，增重劑之平均粒度可為0.5 μm至4.8 μm、0.5 μm至4.5 μm或0.7 μm至4 μm。若增重劑之平均粒度小於0.5 μm，則很難分散該等粒子。若其超過5 μm，則該等粒子之大小變得過大，由此可能削弱本發明之作用。
增重劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。當增重劑之含量滿足上述範圍時，其可更有利於實現本發明之所需作用。
成核劑為用於補充或改變聚合物之結晶形態及當聚合物熔體冷卻時增強結晶(凝固)速率的添加劑。特定言之，由於本發明中所使用之PHA樹脂具有低結晶速率，故該製程會由於在該製程期間缺乏結晶而無法容易地進行。若使用成核劑解決此問題，則可增加結晶速率以進一步增強可加工性、可模製性及生產率，且可有效地實現所需的物理特性。
可使用常見成核劑，只要不削弱本發明之作用即可。特定言之，成核劑可包含例如包含單一元素物質(純物質)或複合氧化物之金屬化合物、具有金屬羧酸鹽基團之低分子量有機化合物、具有金屬羧酸鹽基團之聚合有機化合物、聚合有機化合物、磷酸或亞磷酸或其金屬鹽、山梨糖醇衍生物、硫代乙醇酸酐及對甲苯磺酸或其金屬鹽，或類似物。成核劑可單獨或以其組合形式使用。
包含單一元素物質(純物質)或複合氧化物之金屬化合物可為例如選自由以下組成之群的至少一者：碳黑、碳酸鈣、合成矽酸及其鹽、二氧化矽、鋅白、黏土、高嶺土、鹼性碳酸鎂、雲母、滑石、石英粉末、矽藻土、白雲石粉末、氧化鈦、氧化鋅、氧化銻、硫酸鋇、硫酸鈣、氧化鋁、矽酸鈣及有機磷之金屬鹽，以及氮化硼。
具有金屬羧酸鹽基團之低分子量有機化合物可為例如選自由以下組成之群的至少一者：辛酸、甲苯甲酸、庚酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、山萮酸、蠟酸、褐煤酸、蜂花酸、苯酸、對三級丁基苯酸、對苯二甲酸、對苯二甲酸單甲基酯、間苯二甲酸及間苯二甲酸單甲基酯之金屬鹽。
具有金屬羧酸鹽基團之聚合有機化合物可為例如選自由以下組成之群的至少一者：藉由聚乙烯之氧化反應獲得的含羧基聚乙烯、藉由聚丙烯之氧化反應獲得的含羧基聚丙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸與烯烴(諸如乙烯、丙烯及丁烯-1)之共聚物、丙烯酸或甲基丙烯酸與苯乙烯之共聚物、烯烴及順丁烯二酸酐之共聚物以及苯乙烯及順丁烯二酸酐之共聚物的金屬鹽。
聚合有機化合物可為例如選自由以下組成之群的至少一者：在3位處之碳原子具有分支且具有5個或更多個碳原子的α-烯烴(諸如3,3-二甲基丁烯-1,3-甲基丁烯-1,3-甲基戊烯-1,3-甲基己烯-1及3,5,5-三甲基己烯-1)、乙烯基環烷烴(諸如乙烯基環戊烷、乙烯基環己烷及乙烯基降莰烷)之聚合物、聚烷二醇(諸如聚乙二醇及聚丙二醇)、聚(乙醇酸)、纖維素、纖維素酯及纖維素醚。
磷酸或亞磷酸或者其金屬鹽可為例如選自由以下組成之群的至少一者：二苯基磷酸鹽、二苯基亞磷酸鹽、雙(4-三級丁基苯基)磷酸鹽及亞甲基雙-(2,4-三級丁基苯基)磷酸鹽之金屬鹽。山梨糖醇衍生物可為例如雙(對甲基苯亞甲基)山梨糖醇或雙(對乙基苯亞甲基)山梨糖醇。
成核劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。當成核劑之含量滿足上述範圍時，可增加結晶速率以增強可加工性，且可藉由增大在例如製備製程中製造丸粒之切割步驟期間的結晶速率來進一步增強生產率及可模製性。
熔體強度劑為用於增強反應物之熔體強度的添加劑。可使用常見熔體強度劑，只要不削弱本發明之作用即可。
特定言之，熔體強度劑可包含選自由以下組成之群的至少一者：聚酯、以苯乙烯為主之聚合物(諸如丙烯腈丁二烯苯乙烯及聚苯乙烯)、聚矽氧烷、有機改質之矽氧烷聚合物及順丁烯二酸酐接枝之乙烯丙烯二烯單體(MAH-g-EPDM)。
熔體強度劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。當熔體強度劑之含量滿足上述範圍時，其可更有利於實現本發明之所需作用。
助滑劑為用於增強擠出期間之滑動特性(光滑特性)及用於防止纖維表面彼此黏附的添加劑。特定言之，可使用常見助滑劑，只要不削弱本發明之作用即可。舉例而言，助滑劑可為選自由以下組成之群的至少一者：芥酸醯胺、油酸醯胺及硬脂醯胺。
助滑劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。當助滑劑之含量滿足上述範圍時，可加工性、生產率及可模製性可得到進一步增強，且其可更有利於實現本發明之所需作用。
生物可降解的樹脂組成物可包含交聯劑及/或穩定劑作為額外添加劑。
交聯劑為用於改良PHA樹脂之特性及增加樹脂之分子量的添加劑。可使用常見交聯劑，只要不削弱本發明之作用即可。
舉例而言，交聯劑可為選自由以下組成之群的至少一者：脂肪酸酯、含有環氧基(環氧基化)之天然油、鄰苯二甲酸二烯丙酯、四丙烯酸新戊四醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸新戊四醇酯、五丙烯酸二新戊四醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯及雙(2-甲基丙烯醯氧乙基)磷酸酯。
交聯劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。
穩定劑可為選自由以下組成之群的至少一者：磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、三甲基膦、磷酸及亞磷酸。
穩定劑之含量可為0.01 phr至20 phr、0.01 phr至15 phr、0.01 phr至12 phr、0.01 phr至10 phr、0.01 phr至8 phr、0.01 phr至5 phr、0.2 phr至4.5 phr、0.2 phr至4 phr或0.5 phr至3 phr。
在本說明書中，添加劑可呈單體、聚合物或共聚物之形式，但其不限於此。
根據本發明之又一實施例，生物可降解的樹脂組成物可進一步包含生物質。
當生物可降解的樹脂組成物包含生物質時，可增強生物可降解性以及改良土壤。亦即，生物質具有極佳生物可降解性，當未分解時容易被破壞，改良肥料且增加土壤強度，由此產生土壤改良作用。
基於生物可降解的樹脂組成物之總重量計，生物質可以5重量%至50重量%之量使用。特定言之，基於生物可降解的樹脂組成物之總重量計，生物質之含量可為10重量%至48重量%、15重量%至48重量%、20重量%至45重量%、20重量%至43重量%或20重量%至40重量%。當生物質之含量滿足上述範圍時，生物可降解性得到進一步增強，產生土壤改良作用，且改良與PHA樹脂之交聯強度，藉此可有效地實現本發明之所需作用。
當根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測時，生物可降解的樹脂組成物可具有5公克/10分鐘或更高之熔體流動指數。舉例而言，當根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測時，生物可降解的樹脂組成物之熔體流動指數可為5公克/10分鐘或更高、6公克/10分鐘或更高、7公克/10分鐘或更高、7.5公克/10分鐘或更高、8公克/10分鐘或更高、9公克/10分鐘或更高、5公克/10分鐘至30公克/10分鐘、6公克/10分鐘至20公克/10分鐘、7公克/10分鐘至15公克/10分鐘、7.5公克/10分鐘至10公克/10分鐘、7.5公克/10分鐘至9.5公克/10分鐘。
此外，當根據ASTM D1238在210℃及2.16 kg下量測時，生物可降解的樹脂組成物可具有30公克/10分鐘或更高之熔體流動指數。舉例而言，根據ASTM D1238在210℃及2.16 kg下量測之生物可降解的樹脂組成物之熔體流動指數可為45公克/10分鐘或更高、50公克/10分鐘或更高、53公克/10分鐘或更高、55公克/10分鐘或更高、59公克/10分鐘或更高、65公克/10分鐘或更高、80公克/10分鐘或更高、90公克/10分鐘或更高或100公克/10分鐘或更高。
根據ASTM D1238針對生物可降解的樹脂組成物量測之熔體流動指數可根據ASTM D1238，針對使用生物可降解的樹脂組成物所製備之丸粒進行量測。
特定言之，生物可降解丸粒之熔體流動指數可根據ASTM D1238量測，該等生物可降解丸粒係藉由將生物可降解的樹脂組成物饋入至雙螺桿擠出機中，混合且將其熔融擠出來製備。更特定言之，生物可降解丸粒可藉由將雙螺桿擠出機之螺桿旋轉速度設定成200 rpm，將內部溫度自50℃升高至170℃，同時混合生物可降解的樹脂組成物，在12巴壓力及177℃溫度下將其熔融擠出且使用水下切割機系統來製備。
生物可降解的樹脂組成物可具有500,000公克/莫耳或更低之重量平均分子量。舉例而言，生物可降解的樹脂組成物之重量平均分子量可為450,000公克/莫耳或更低、400,000公克/莫耳或更低或350,000公克/莫耳或更低。
以藉由差示掃描量熱計(DSC)所量測，生物可降解的樹脂組成物可具有-35℃至15℃、-25℃至5℃、-20℃至1℃或-18℃至-5℃之玻璃轉移溫度(Tg)，105℃至200℃、106℃至195℃、110℃至180℃或113℃至173℃之熔融溫度(Tm)，未經量測或50℃至120℃、65℃至100℃或75℃至95℃之結晶溫度(Tc)及未經量測或30℃至120℃、40℃至110℃或50℃至100℃之冷結晶溫度(Tcc)。
此外，以藉由熱重分析儀(TGA)所量測，生物可降解的樹脂組成物可具有220℃或更高、230℃或更高、240℃或更高、250℃或更高、或260℃或更高、220℃至275℃、235℃至273℃、240℃至300℃、245℃至285℃、255℃至280℃、260℃至275℃或263℃至270℃之分解溫度(Td，5%之重量損失)。 生物可降解的非織物
根據本發明之又一實施例之生物可降解的非織物包含生物可降解纖維，其中生物可降解纖維包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；及流化劑。
生物可降解的非織物可為生物可降解纖維之聚集體。關於PHA及流化劑之詳情如上文所描述。
特定言之，生物可降解纖維可具有100 mm或更小之平均長度。舉例而言，生物可降解纖維可為切段纖維且可具有85 mm或更小、70 mm或更小、60 mm或更小、55 mm或更小、45 mm或更小、35 mm或更小或20 mm或更小之平均長度。
此外，生物可降解纖維可具有1 μm至100 μm之平均直徑。舉例而言，生物可降解纖維之平均直徑可為5 μm至95 μm、10 μm至80 μm、15 μm至65 μm或20 μm至50 μm。
生物可降解纖維可具有100丹尼或更小之細度。舉例而言，構成生物可降解的非織物的一個生物可降解纖維長絲的細度可為0.1丹尼至100丹尼、0.5丹尼至100丹尼、1丹尼至100丹尼、5丹尼至95丹尼、10丹尼至90丹尼、10丹尼至80丹尼、20丹尼至70丹尼或30丹尼至60丹尼。
生物可降解纖維可具有10%或更高、12%或更高、15%或更高、20%或更高、25%或更高、32%或更高、35%或更高、40%或更高、45%或更高、50%或更高或60%或更高及1,000%或更低、850%或更低、650%或更低、500%或更低、350%或更低、200%或更低、130%或更低、90%或更低、80%或更低或75%或更低的伸長率。
生物可降解纖維可具有300,000公克/莫耳或更高、或500,000公克/莫耳或更高、10,000公克/莫耳至5,000,000公克/莫耳、20,000公克/莫耳至4,000,000公克/莫耳或50,000公克/莫耳至3,000,000公克/莫耳之重量平均分子量。
根據本發明之又一實施例，生物可降解的非織物可藉由紡黏製程製備。特定言之，生物可降解的非織物可為紡黏非織物。
根據本發明之又一實施例，生物可降解的非織物可由生物可降解的樹脂組成物製備，且當根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測時，生物可降解的樹脂組成物可具有5公克/10分鐘或更高之熔體流動指數(MFI)。
關於生物可降解的樹脂組成物之詳情如上文所描述。
根據本發明之另一實施例，生物可降解的非織物可為使用生物可降解的樹脂組成物製備的生物可降解的切段纖維非織物。
根據本發明之又一實施例，生物可降解纖維可為具有異質截面之複合纖維或者具有二種或更多種或三種或更多種組分之複合纖維。
異質截面纖維可具有圓形、橢圓形或多邊形截面，但其不限於此。
此外，生物可降解纖維可為包含芯部分及鞘部分之鞘芯型、並列型、海島型(sea-islands type)或分段餅型(segmented-pie type)。
在鞘芯型中，芯部分之截面與鞘部分之截面可彼此不同。舉例而言，芯部分之截面可為圓形，且鞘部分之截面可呈圓環形狀，但其不限於此。
此外，生物可降解纖維可為二組分複合纖維，其中鞘部分及芯部分各自包含不同單組分的樹脂。其可為三組分複合纖維，其中鞘部分包含單組分樹脂且芯部分包含至少二組分之樹脂，或芯部分包含單組分樹脂且鞘部分包含至少二組分之樹脂。此外，生物可降解纖維可為複合纖維，其中鞘部分及芯部分各自包含至少二組分之樹脂。
舉例而言，芯部分可包含PHA樹脂，且鞘部分可包含生物可降解樹脂。舉例而言，生物可降解樹脂可為選自由以下組成之群的至少一者：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)、聚己二酸丁二酸伸丁基乙二醇酯(PBEAS)、聚丁二酸伸丁基乙二醇酯(PBES)及熱塑性澱粉(TPS)。
芯部分與鞘部分之重量比可為5:95至95:5。舉例而言，芯部分與鞘部分之重量比可為5:95至85:15、7:93至80:20、10:90至75:25或10:90至70:30。
根據本發明之又一實施例，生物可降解的非織物可經靜電處理。
靜電處理為一種可藉由向非織物賦予靜電來增強聚集能力之方法。當非織物經受靜電處理時，構成非織物之纖維在其中強制性地具有電荷，藉此由具有極化電荷的纖維製成的非織物可容易地收集帶電微粒。
靜電處理製程可使用電暈放電、電漿充電、摩擦充電或經由高壓水液滴之水充電進行，但其不限於此。
此外，可進一步按順序使用充電劑以使靜電效應最大化，且充電劑可為以受阻胺為主之充電劑，但其不限於此。
根據本發明之又一實施例，生物可降解的非織物可在其至少一側上進一步包含功能性塗層。
舉例而言，功能性塗層可為硬塗層或抗細菌塗層，且可將黏著層插入於功能性塗層與生物可降解的非織物之間。
此外，生物可降解的非織物之至少一側可使用離子或電進行表面處理。舉例而言，表面處理可藉由離子塗佈、離子收集、電塗佈或電壓塗佈進行，但其不限於此。
此外，生物可降解的非織物可進一步包含一或多種選自由以下組成之群的添加劑：除臭劑、抗菌劑、無機填充劑及潤滑劑。
除臭劑可為例如至少一種選自由以下組成之群的金屬氧化物：二氧化鈦(TiO 2)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO 2)、二氧化鋯(ZrO)及鈦酸鍶(SrTiO 3)，但其不限於此。
基於生物可降解的非織物之總重量計，除臭劑可以0.01重量%至20重量%之量使用。舉例而言，基於生物可降解的非織物之總重量計，除臭劑可以0.01重量%至20重量%、0.05重量%至15重量%或0.1重量%至10重量%之量使用。
抗微生物劑可為選自由以下組成之群的至少一者：奈米銀、奈米銅、奈米鋅及以沸石為主之抗微生物劑，但其不限於此。
基於生物可降解的非織物之總重量計，抗微生物劑可以0.01重量%至20重量%之量使用。舉例而言，基於生物可降解的非織物之總重量計，抗微生物劑可以0.01重量%至20重量%、0.05重量%至15重量%或0.1重量%至10重量%之量使用。
無機填充劑可包含選自由以下組成之群的至少一者：滑石、氧化鋇、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋁及二氧化矽，但其不限於此。
無機填充劑可具有0.01 μm至2.0 μm之平均粒徑。舉例而言，無機填充劑之平均粒徑可為0.01 μm至2.0 μm、0.05 μm至2.0 μm或0.05 μm至1.5 μm。
基於生物可降解的非織物之總重量計，無機填充劑可以0.01重量%至20重量%之量使用。舉例而言，基於生物可降解的非織物之總重量計，無機填充劑可以0.01重量%至20重量%、0.05重量%至15重量%或0.1重量%至10重量%之量使用。
潤滑劑可為脂肪酸酯，特定言之為甘油脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、吡哆醇脂肪酸酯或選自其之至少一者之混合物，但其不限於此。
基於生物可降解的非織物之總重量計，潤滑劑可以0.01重量%至20重量%之量使用。舉例而言，基於生物可降解的非織物之總重量計，潤滑劑可以0.01重量%至20重量%、0.05重量%至15重量%或0.1重量%至10重量%之量使用。 用於製備生物可降解的非織物之方法
根據本發明之又一實施例，用於製備生物可降解的非織物的方法包含：對生物可降解的樹脂組成物或藉由熔融擠出該生物可降解的樹脂組成物製備之丸粒進行熔融紡絲，其中生物可降解的樹脂組成物包含有包含4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂及流化劑，且當根據ASTM D1238在210℃及2.16 kg下量測時具有5公克/10分鐘或更高之熔體流動指數(MFI)。
關於生物可降解的樹脂組成物之詳情如上文所描述。
特定言之，在根據本發明之又一實施例的用於製備生物可降解的非織物之方法中，可將生物可降解的樹脂組成物直接饋入至裝置中且進行熔融紡絲，或將藉由熔融擠出該生物可降解的樹脂組成物製備之丸粒饋入至裝置中且進行熔融紡絲，由此製備生物可降解的非織物。
更特定言之，可將生物可降解的樹脂組成物直接饋入至裝置中且進行熔融紡絲，或將生物可降解的丸粒經由噴嘴擠出且進行熔融紡絲，冷卻，且接著用輥捲繞，以製備生物可降解的非織物。在此類情形下，該製程可使用用噴射器進行之紡黏熔融紡絲設備進行，或可使用低速或高速切段纖維紡紗機進行，但其不限於此。
此外，熔融紡絲設備可包含熔融段、包含過濾器之噴嘴段、在噴嘴孔與捲繞輥之間的通風段及捲繞段。熔融紡絲設備之熔融溫度、噴嘴孔直徑、噴嘴孔長度、噴嘴孔之長度與直徑的比率、噴嘴內部濾器之大小、穿過噴嘴之排出量、通風段長度、紡絲速度、冷卻溫度、捲繞速度可經控制以製備具有所需物理特性的生物可降解纖維。
生物可降解的樹脂組成物或丸粒可在150℃至230℃、170℃至210℃或190℃至200℃的溫度下進行熔融紡絲。
此外，紡絲速度可為10 mpm至5,000 mpm。舉例而言，紡黏非織物可以1,000 mpm至5,000 mpm、1,200 mpm至4,500 mpm或1,500 mpm至4,000 mpm之紡絲速度製備。切段纖維非織物可以10 mpm至200 mpm、15 mpm至180 mpm或20 mpm至160 mpm之低紡絲速度；或500 mpm至2,000 mpm、600 mpm至1,950 mpm或650 mpm至1,700 mpm之高紡絲速度製備。
可進行紡絲步驟以使得由此製備之生物可降解的非織物之基重調整至10 gsm至500 gsm。舉例而言，可進行紡絲步驟以使得由此製備之生物可降解的非織物之基重調整至12 gsm至450 gsm、15 gsm至400 gsm、20 gsm至350 gsm、20 gsm至250 gsm、25 gsm至200 gsm、25 gsm至150 gsm、25 gsm至100 gsm或25 gsm至50 gsm。
此外，可進一步在熔融紡絲之後進行拉伸步驟。特定言之，拉伸可在製備切段纖維非織物時進一步進行且可藉由以1.1倍或更高的拉伸比進行冷拉伸或熱拉伸來進行。舉例而言，拉伸可以1.1倍或更高、2.5倍或更高、3.5倍或更高、5倍或更高、5.5倍或更高、6倍或更高、6.5倍或更高或7倍或更高之拉伸比進行。
當紡絲步驟後接拉伸步驟時，可更有效地控制生物可降解的切段纖維非織物中纖維之直徑或長度。特定言之，若僅藉由紡絲或熔融紡絲步驟控制生物可降解纖維之長度或直徑，則生產率及可加工性可能劣化。
根據本發明之又一實施例，其可進一步包含在150℃至200℃下熔融擠出生物可降解的樹脂組成物以製備丸粒。
特定言之，熔融擠出可在6巴至30巴之壓力及150℃至200℃之溫度下進行。舉例而言，熔融擠出可使用單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機，在7巴至28巴或8巴至26巴之壓力及155℃至190℃或165℃至185℃之溫度下進行。
此外，在熔融擠出步驟之前，可進一步使用單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機，在自50℃升高至170℃之溫度下進行混合步驟。
此外，在熔融擠出步驟之後，可將熔融擠出物冷卻至15℃或更低、10℃或更低或6℃或更低，且接著切割以製備生物可降解丸粒，但其不限於此。
根據本發明之又一實施例，其可在熔融紡絲步驟之前進一步包含在40℃至60℃下乾燥丸粒10小時或更長時間。
舉例而言，在熔融紡絲步驟之前，可進一步進行在40℃至58℃或42℃至60℃下乾燥丸粒11小時或更長時間或者12小時或更長時間的步驟。
此外，可進行乾燥步驟直至丸粒之樹脂水分含量為2,000 ppm或更低、1,500 ppm或更低、1,100 ppm或更低、500 ppm或更低、300 ppm或更低、150 ppm或更低、100 ppm或更低、60 ppm或更低或50 ppm或更低，且其可藉由熱空氣乾燥或除濕乾燥進行，但其不限於此。
根據本發明之又一實施例，對生物可降解的樹脂組成物進行紡絲之步驟可使用複合紡絲設備進行。舉例而言，複合紡絲設備可為鞘芯型複合紡絲設備。
特定言之，可將生物可降解的樹脂組成物直接饋入至鞘芯型複合紡絲設備之芯部分或鞘部分中以製備生物可降解纖維。
更特定言之，可將生物可降解的樹脂組成物饋入至芯部分或鞘部分中，且可將生物可降解樹脂饋入至芯部分或鞘部分中，該生物可降解樹脂包含選自由以下組成之群的至少一者：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)、聚己二酸丁二酸伸丁基乙二醇酯(PBEAS)、聚丁二酸伸丁基乙二醇酯(PBES)及熱塑性澱粉(TPS)。
舉例而言，可將生物可降解的樹脂組成物饋入至芯部分中，且可將生物可降解樹脂饋入至鞘部分中，該生物可降解樹脂包含選自由以下組成之群的至少一者：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)、聚己二酸丁二酸伸丁基乙二醇酯(PBEAS)、聚丁二酸伸丁基乙二醇酯(PBES)及熱塑性澱粉(TPS)。
此外，饋入至芯部分中與饋入至鞘部分中之原材料的重量比可為5:95至95:5、5:95至85:15、7:93至80:20、10:90至75:25或10:90至70:30。 本發明之模式
在下文中，將參考以下實例更詳細地描述本發明。但以下實例意欲說明本發明，且實例之範圍並不僅限於此。 [ 實例 ] 生物可降解的樹脂組成物之製備 實例 1 至 9
如表2中所示混合及混配表1中列出的組分(溫度：120℃至180℃，螺桿速度：140 rpm至300 rpm)以製備生物可降解的樹脂組成物。 [表1]
A-1 aPHA 4-HB含量：33重量%，重量平均分子量(Mw)：600,000公克/莫耳，根據ASTM D1238在165℃及5 kg下之熔體流動指數(MFI)：5.5公克/10分鐘
A-2 scPHA 4-HB含量：6重量%，重量平均分子量(Mw)：410,000公克/莫耳，根據ASTM D1238在165℃及5 kg下之熔體流動指數(MFI)：2.88公克/10分鐘
B-1 PLA 根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下之熔體流動指數(MFI)：10公克/10分鐘，根據ASTM D1238在210℃及5 kg下之熔體流動指數(MFI)：21公克/10分鐘
B-2 PBS 根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下之熔體流動指數(MFI)：3公克/10分鐘
C 流化劑 以聚苯乙烯-丙烯酸酯為主之聚合物(製造商：BASF)
D 相容劑 聚乙酸乙烯酯(製造商：Wacker)
[表2]
A-1 (重量%) A-2 (重量%) B-1 (重量%) B-2 (重量%) C (phr) D (phr)
實例1 30 - 70 - 1 1
實例2 30 - 70 - 2 1
實例3 30 - 70 - 3 1
實例4 40 - 60 - 1 1
實例5 40 - 60 - 2 1
實例6 40 - 60 - 3 1
實例7 50 - 50 - 1 1
實例8 50 - 50 - 2 1
實例9 50 - 50 - 3 1
比較實例1 30 - 70 - - 1
比較實例2 40 - 60 - - 1
比較實例3 50 - 50 - - 1
* phr (每一百樹脂)係指每100重量份聚合物所添加之材料之輸入量單位(1 phr：當聚合物為100 g時，為1 g輸入量)。 [ 測試實例 ] 測試實例 1 ：熔體流動指數
各自根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg下量測實例1至9及比較實例1至3中所製備之生物可降解的樹脂組成物之熔體流動指數(MFI；公克/10分鐘)。 測試實例 2 ： Tg 、 Tm 、 Tc 及 Tcc
各自使用差示掃描量熱法(DSC)量測實例1至9及比較實例1至3中所製備之生物可降解的樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)及熔融溫度(Tm)。
特定言之，將5 mg至20 mg之生物可降解的樹脂組成物中之各者置放於鋁盤中，且使用差示掃描量熱計，將溫度以10℃/分鐘之速率自40℃升高至180℃，隨後將其以10℃/分鐘之速率冷卻至-50℃以獲得熱流曲線，由該曲線量測玻璃轉移溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)、結晶溫度(TC)及冷結晶溫度(Tcc)。 [表3]
扭矩 (Nm) 壓力 (kgf/cm 2) MFI (190℃，2.16 kg) Tg (℃) Tm (℃) Tc (℃) Tcc (℃)
實例1 45 50 8.3 -23 172 92 93
實例2 43 45 8.9 -22 172 91 94
實例3 40 45 9.0 -21 171 - 96
實例4 45 52 8.1 -19 172 - 95
實例5 43 55 8.2 -20 172 91 94
實例6 41 50 8.6 -20 171 90 94
實例7 46 51 7.6 -20 172 - 96
實例8 42 48 7.8 -21 172 - 95
實例9 42 47 8.1 -21 171 91 93
比較實例1 50 40 7.5 -21 172 - 97
比較實例2 47 50 7.5 -20 172 90 93
比較實例3 47 53 7.5 -20 172 - 95
如表3中所示，實例1至9之生物可降解的樹脂組成物在分散性方面極佳且具有在所需範圍內之熔體流動指數(MFI)、玻璃轉移溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)、結晶溫度(Tc)及冷結晶溫度(Tcc)。特定言之，當生物可降解的樹脂組成物經熔融擠出且進行紡絲以產生生物可降解纖維時，扭矩及壓力低於先前技術之扭矩及壓力，且黏度特徵極佳；因此，可更容易地控制製程溫度，從而產生極佳可加工性及生產率。因此，可容易地使用實例1至9之生物可降解的樹脂組成物來製備生物可降解的非織物，特定言之為生物可降解的紡黏非織物或生物可降解的切段纖維非織物，且可進一步增強由此產生之生物可降解的非織物之品質。
(無)

Claims (20)

  1. 一種生物可降解的樹脂組成物，其包含有包含一4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之一聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；一流化劑；及至少一種選自由以下組成之群的生物可降解樹脂：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)及熱塑性澱粉(TPS)，其中該PHA樹脂與該生物可降解樹脂之重量比為20：80至70：30，其中該PHA樹脂包含呈0.1重量%至60重量%之一量的該4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，其中該流化劑包含選自由以下組成之群的至少一者：以聚苯乙烯為主及以聚苯乙烯-丙烯酸酯為主之聚合物，且其中根據ASTM D1238在190℃及2.16kg下量測之熔體流動指數(MFI)為5公克/10分鐘或更高。
  2. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該流化劑具有0.7至1.8之一比重及1,500公克/莫耳至8,000公克/莫耳之一重量平均分子量。
  3. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該流化劑具有以藉由差示掃描量熱法(DSC)所量測之40℃或更高之一玻璃轉移溫度(Tg)及當根據ASTM D1238在130℃及12kg下量測時1,800公克/10分鐘或更高之一熔體流動指數。
  4. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該生物可降解的樹脂組成物包含呈0.1phr至20phr之一量的該流化劑。
  5. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該PHA樹脂包 含一第一PHA樹脂，且該第一PHA樹脂包含呈15重量%至60重量%之一量的一4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，且當根據ASTM D1238在165℃及5kg下量測時，該第一PHA樹脂具有0.1公克/10分鐘至20公克/10分鐘之一熔體流動指數(MFI)。
  6. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該PHA樹脂包含一第二PHA樹脂，且該第二PHA樹脂包含呈0.1重量%至30重量%之一量的一4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，且當根據ASTM D1238在165℃及5kg下量測時，該第二PHA樹脂具有0.1公克/10分鐘至15公克/10分鐘之一熔體流動指數。
  7. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該PHA樹脂與聚乳酸(PLA)樹脂之重量比為20：80至70：30。
  8. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該生物可降解的樹脂組成物包含至少一種選自由以下組成之群的添加劑：顏料、染料吸收劑、光吸收劑、抗氧化劑、增容劑、增重劑、成核劑、熔體強度劑(melt strength agent)及助滑劑。
  9. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中該PHA樹脂進一步包含至少一個選自由以下組成之群的重複單元：3-羥基丁酸酯(3-HB)、3-羥基丙酸酯(3-HP)、3-羥基己酸酯(3-HH)、3-羥基戊酸酯(3-HV)、4-羥基戊酸酯(4-HV)、5-羥基戊酸酯(5-HV)及6-羥基己酸酯(6-HH)。
  10. 如請求項1之生物可降解的樹脂組成物，其中以藉由一差示掃描量熱計(DSC)所量測，該生物可降解的樹脂組成物具有-35℃至15℃之一玻璃轉移溫度(Tg)、105℃至200℃之一熔融溫度(Tm)、未經量測或50℃至120℃之一結晶溫度(Tc)及30℃至125℃之一冷結晶溫度(Tcc)。
  11. 一種生物可降解的非織物，其包含生物可降解纖維，其中該等 生物可降解纖維包含有包含一4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之一聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；一流化劑；及至少一種選自由以下組成之群的生物可降解樹脂：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)及熱塑性澱粉(TPS)，其中該PHA樹脂與該生物可降解樹脂之重量比為20：80至70：30，其中該PHA樹脂包含呈0.1重量%至60重量%之一量的該4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，且其中該流化劑包含選自由以下組成之群的至少一者：以聚苯乙烯為主及以聚苯乙烯-丙烯酸酯為主之聚合物。
  12. 如請求項11之生物可降解的非織物，其中該等生物可降解纖維具有100mm或更小的一平均長度及1μm至100μm的一平均直徑。
  13. 如請求項11之生物可降解的非織物，其係藉由一紡黏製程製備。
  14. 如請求項11之生物可降解的非織物，其係由一生物可降解的樹脂組成物製備，其中當根據ASTM D1238在190℃及2.16kg下量測時，該生物可降解的樹脂組成物具有5公克/10分鐘或更高之一熔體流動指數(MFI)。
  15. 如請求項11之生物可降解的非織物，其中該生物可降解纖維為具有一異質截面之一複合纖維或者具有二種或更多種或三種或更多種組分之一複合纖維。
  16. 如請求項11之生物可降解的非織物，其中該生物可降解纖維為包含一芯部分及一鞘部分之一鞘芯型、一並列型、一海島型(sea-islands type)或一分段餅型(segmented-pie type)。
  17. 一種用於製備生物可降解的非織物之方法，其包含：對一生物可降解的樹脂組成物或藉由熔融擠出該生物可降解的樹脂組成物所製備之丸粒進行熔融紡絲，其中該生物可降解的樹脂組成物包含有包含一4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元之一聚羥基烷酸酯(PHA)樹脂；一流化劑；及至少一種選自由以下組成之群的生物可降解樹脂：聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBST)、聚羥基丁酸酯-戊酸酯(PHBV)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBSAT)及熱塑性澱粉(TPS)，其中該PHA樹脂與該生物可降解樹脂之重量比為20：80至70：30，其中該PHA樹脂包含呈0.1重量%至60重量%之一量的該4-羥基丁酸酯(4-HB)重複單元，其中該流化劑包含選自由以下組成之群的至少一者：以聚苯乙烯為主及以聚苯乙烯-丙烯酸酯為主之聚合物，且其中當根據ASTM D1238在210℃及2.16kg下量測時，該生物可降解的樹脂組成物具有5公克/10分鐘或更高之一熔體流動指數(MFI)。
  18. 如請求項17之用於製備生物可降解的非織物之方法，其中對一生物可降解的樹脂組成物進行紡絲的該步驟係使用一鞘芯型複合紡絲設備進行。
  19. 如請求項18之用於製備生物可降解的非織物之方法，其中該鞘芯型複合紡絲設備包含一芯部分及一鞘部分，且待饋入至該芯部分及該鞘部分中之原材料之重量比為5：95至95：5。
  20. 如請求項19之用於製備生物可降解的非織物之方法，其中將該生物可降解的樹脂組成物饋入至該芯部分中。
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