TWI644793B - 包含低熔點聚酯樹脂的包裝托盤面板及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及包含低熔點聚酯樹脂纖維層的包裝托盤面板及其製備方法，提供即使在沒有降低強度、耐久性等的物性的情況下，也實現優秀的加工性，且價格競爭力優秀的包裝托盤面板。
Description
本發明涉及包含低熔點聚酯樹脂的包裝托盤面板及其製備方法。
在汽車車體安裝有車門、擋泥板等的外置部，或座席、車門裝飾、包裝托盤面板等的內置部。汽車車體部需向包括司機的乘車者提供穩定性、空間及舒適等。
其中，包裝托盤面板設置於座椅座席的後方。具體地，上述包裝托盤面板用於支撐座椅座席，並起到阻擋汽車室內和包裝托盤的作用。並且，包裝托盤面板用於乘坐座椅座席的乘車者保管各種部件或檔，根據需要安裝音響與芳香劑等的多個功能性部件。
現有的包裝托盤面板主要利用纖維增強樹脂板或聚氨酯類發泡體進行製備。
纖維增強樹脂板是利用麻纖維等的天然纖維來對增強的聚丙烯樹脂進行板化來製備而成。然而，這些纖維增強樹脂板由於使用天然纖維，因此，在產品成型過程中產生的氣味使作業環境不良，適用於車輛時，所產生的氣味引發消費者不滿。並且，適用於上述纖維增強樹脂板的天然樹脂中存在黴
菌等的微生物進行繁殖的同時產生氣味，並且放出對健康有害的成分的隱患。
並且，對利用上述天然纖維的纖維增強樹脂板難於進行輕量化。
或者，在利用聚氨酯類發泡體的包裝托盤面板中，進行焚燒處理過程中，存在排出有毒氣體的問題。並且，聚氨酯類發泡體具有當用手按壓時具有軟乎的性質。為了完善這些，還藉由以在聚氨酯類發泡體中包含有玻璃纖維或玻璃片的方式製備包裝托盤面板。但是，含有玻璃纖維或玻璃片的包裝托盤面板，由於重量增加，且在製備及移送過程中產生玻璃粉塵，從而具有阻礙作業人員的作業環境的問題。
(專利文獻1) 韓國授權專利第10-0837082號。
為了解決這種問題，本發明的目的在於提供加工性優秀且價格競爭力優秀的環保性包裝托盤面板。
為了實現上述目的，在本發明的一實施例中，提供如下的包裝托盤面板，即，包括混合有第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的纖維層，其中第一聚酯樹脂纖維的熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃，第二聚酯樹脂纖維的熔點高於250℃。可將形成纖維層的第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的混合比率控制在重量比1：9至9：1的範圍內。
並且，在本發明的再一實施例中，提供如下的包裝托盤面板的製備方法，即，包括在80℃至200℃溫度範圍下對混合有第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的纖維層進行熱成型步驟，其中第一聚酯樹脂纖維的熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃，第二聚酯樹脂纖維的熔點為255℃以上。可將形成上述纖維層的第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的混合比率控制在重量比1：9至9：1的範圍內。
本發明的包裝托盤面板由於利用低熔點聚酯樹脂，因此無須降低強度、耐久性等的物性，也可以實現優秀的加工性。
可對本發明進行多種變更並可具有各種實施例來進行詳細說明。
但是，本發明並不限定於特定實施方案，應理解為包括包含在本發明的思想及技術範圍的所有變更、同等物及替代物。
應理解的是，在本發明中，“包含”或“具有”等的術語是用於指定在說明書上所記載的特徵、數位、步驟、動作、構成要素、部件或它們的組合存在，而非用於預先排除一種或其以上的其他特徵或樹脂、步驟、動作、構成要素、部件或它們的組合的存在或附加可能性。
並且，在本發明中，“重量份”是指各成分間的重量比率。
同時，在本發明中，“莫耳份”是指各成分間的，莫耳(mol)份數。
進一步，在本發明中，“熔點(Tm)”是指固相的樹脂開始融化成液相的溫度。
與此同時，在本發明中，“聚合物”是指藉由對含有單體或可進行聚合的反應性基的化合物進行聚合反應來得到的低聚物(oligomer)及/或高分子(polymer)。
以下，進一步詳細說明本發明。
本發明提供包含低熔點聚酯樹脂纖維層包裝托盤面板。
在一實施例中，提供如下的包裝托盤面板，即，本發明的包裝托盤面板包括混合有第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的纖維層，其中第一聚酯樹脂纖維的熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃，第二聚酯樹脂纖維的熔點高於250℃。
在纖維層中，第一聚酯樹脂纖維為由熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃的聚酯樹脂形成的纖維。相對來說，還稱為低熔點聚酯樹脂纖維。並且，第二聚酯樹脂纖維為熔點高於250℃的聚酯樹脂纖維，相對來說，還稱為高熔點聚酯樹脂纖維。
纖維層是混合有第一聚酯樹脂纖維和第二聚酯樹脂纖維的形態。可將第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的混合比率控制在1：9至9：1的重量比。根據情況，混合比率的範圍可以是1：9至7：3或1：9至5：5。藉由混合使用低熔點和高熔點的聚酯樹脂，來提高纖維間的黏結性的同時可增強強度。具體地，可將低熔點的聚酯樹脂纖維的含量控制在等於或相對低於高熔點的聚酯樹脂纖維的含量。例如，高熔點聚酯樹脂熔點高於250℃，較佳地可以在
251℃至260℃的範圍內。上述高熔點聚酯樹脂可以從商業上獲取，例如，可利用匯維仕股份有限公司的產品(產品名稱：半消光切片(SD，Semi-dull chip))。
具體地，並不特別限制上述纖維層的形狀、厚度及層疊結構，但是，例如，上述纖維層呈在形成纖維層的纖維之間，部分地相熔接的形態。纖維間部分地相熔接的形態是，在藉由熱成型來形成纖維層的過程中施加熱及/或壓力，並在其過程中，使在纖維之間形成部分地相熔接的形態。本發明的纖維層由於包含有熔點低的聚酯樹脂製備而成的低溫熔接性纖維，因此可藉由低溫成型來形成纖維間部分熔接的形態。
在再一例中，上述纖維層可根據需要還可包含功能性添加成分。例如，作為上述功能性添加成分可少量添加阻燃劑、增稠劑、無機填充劑等。
作為一種例子，本發明的包裝托盤面板不包含玻璃纖維(Glass Fiber)。玻璃纖維均包含玻璃片和其他被粉末化的玻璃等。具體地，在本發明中，不包含玻璃纖維是指包含玻璃纖維1重量百分比以下，實際上是指不包含玻璃纖維。因此，本發明的包裝托盤面板在進行作業時不產生玻璃粉塵，並可提高作業效率。
在還有一實施例中，上述包裝托盤面板滿足如下條件：按照KS F 2805測定的噪音減低係數為0.4NRC以上，及/或按照KS F 2080測定的透過損失值為10dB以上。
例如，噪音減低係數可以在0.4NRC至1NRC或0.4NRC至0.6NRC的範圍內，噪音降低率可以在10dB至30dB或15dB至25dB的範圍內。像這樣，本發明的包裝托盤面板可以以優秀的水準同時實現吸音和隔音，從而可有效隔音及/或吸音車輛內部及外部的噪音。
在一種實施例中，上述包裝托盤面板滿足下述通式1。
在上述通式1中，W1是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板用內置材料暴露於紫外線之前的彎曲強度，W2是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板用內置材料暴露於紫外線並經過30天後的彎曲強度，上述彎曲強度根據ASTM D 790，將包裝托盤面板用內置材料試片的支撐間距(Span)固定為100mm，並在以5mm/min的速度施加彎曲載荷的期間，相對於初期試片變形10%時所測定的強度(N/cm2)。
具體地，上述通式1可能示出本發明的包裝托盤面板用內置材料的彎曲強度變化率。這可藉由測定作為將包裝托盤面板用內置材料暴露於外部之前的初期彎曲強度(W1)及作為暴露於外部30天後的彎曲強度的後期彎曲強度(W2)時的彎曲強度變化率來進行確認。
具體地，由本發明的包裝托盤面板用內置材料的上述通式1表示的彎曲強度變化率可以上為8%以下、0.01%至7.5%、0.1%至6%、0.4%至5%或0.5%至2%。在彎曲強度變化率在上述範圍內的情況下，即使包裝托盤面板用內置材料長期暴露於外部，也可保持穩定的形態，並可防止耐久性的下降。
本發明的包裝托盤面板實現優秀的抗拉強度及/或低的可燃性。作為一種例子，抗拉強度以ASTM D 638為基準是10MPa至150MPa，例如，可以在10MPa至130MPa、30MPa至100MPa或40MPa至100MPa的範圍內。可藉由滿足上述範圍內的抗拉強度，來實現優秀的耐久性。
並且，阻燃性以KS M ISO 9772為基準可以是80以下。具體地，本發明的包裝托盤面板具有阻燃至不燃特性，從而可降低今後火災危險性。
本發明的包裝托盤面板具有優秀的耐久性。具體地，上述包裝托盤面板經過包括在90±1℃的溫度條件下放置24小時的步驟；以及在50±1℃的溫度條件及90%的相對濕度條件下放置24小時的步驟的惡劣條件之後，可滿足下述通式2。
在上述通式2中，V0為暴露於惡劣條件之前的包裝托盤面板的體積(mm3)，V1為暴露於惡劣條件之後的包裝托盤面板的體積(mm3)。
具體地，測定製備的包裝托盤面板樣品經過惡劣條件前後的尺寸變化率。其為與將包裝托盤面板適用於車輛後的長期性的尺寸變化率相對應的測定值。例如，體積可以是指藉由乘以包裝托盤面板的長度、寬度及厚度各個的長度來所計算的值。例如，數學式1：|V1-V0|/V0×100的尺寸變化率可以在0.01%至5%、0.01%至3%或0.01%至1%的範圍內。可知，滿足上述範圍內的數學式1的值，即使在溫度變化嚴重的環境中長期使用本發明的包裝托盤面板，形態也不會發生變化。
此時，在上述數學式1大於5%的情況下，意味著包裝托盤面板可容易發生剝離、膨脹、下垂、變色乃至變形。
以下，對形成本發明的纖維層的第一聚酯樹脂纖維進行具體說明。
第一聚酯樹脂纖維包含由下述化學式1及化學式2表示的重複單位，由熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃的聚酯樹脂形成。
在上述化學式1及化學式2中，m及n為表示包含在低熔點聚酯樹脂中的重複單位的莫耳份數，以m+n=1為基準，n為0.05至0.5。
上述第一聚酯樹脂纖維的特徵在於是低熔點聚酯樹脂的纖維。上述低熔點聚酯樹脂可具有包含由化學式1及化學式2表示的重複單位的結構。由上述化學式1表示的重複單位表示聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)的重複單位，由化學式2表示的重複單位執行對包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)重複單位的聚酯樹脂的撕裂特性進行改善的功能。具體地，在由上述化學式2表示的重複單位中，在與對苯二酸酯相結合的丙烯鏈中包含甲基(-CH3)作為側鏈來確保空間，以使聚合的樹脂的主鏈能夠進行旋轉，從而誘導主鏈的自由度增加及樹脂的結晶性下降，由此可降低熔點(Tm)。這可能與以往為了降低結晶性聚酯樹脂的熔點(Tm)而使用含有非對稱芳香族環的異酞酸(isophthalic acid，IPA)的情況具有相同的效果。
此時，上述低熔點聚酯樹脂可與包含酯重複單位的化學式1的重複單位一併包含使樹脂的熔點(Tm)下降的化學式2的重複單位來作為主要重複單位。具體地，在本發明的低熔點聚酯樹脂中，在將所有樹脂的莫耳份數為1的情況下，可包含0.5至1的由化學式1及化學式2表示的重複單位，較佳地可包含0.55至1；0.6至1；0.7至1；0.8至1；0.5至0.9；0.5至0.85；0.5至0.7；或0.6至0.95。
並且，在包含在低熔點聚酯樹脂的由化學式2表示的重複單位的量中，在包含由化學式1表示的重複單位的總份數為1的情況下(m+n=1)，可以是0.05至0.5，較佳地可以是0.05至0.4、0.1至0.4、0.15至0.35；或0.2至0.3。
同時，上述低熔點聚酯的熔點(Tm)可以為180℃至250℃或熔點不存在。具體地，上述熔點(Tm)可以為180℃至250℃；185℃至245℃；190℃至240℃；180℃至200℃；200℃至230℃或195℃至230℃或不存在。
與此同時，上述低熔點聚酯的軟化點可以為100℃至150℃，具體地可以為100℃至130℃、118℃至128℃；120℃至125℃；121℃至124℃；124℃至128℃或119℃至126℃。
進一步地，上述低熔點聚酯樹脂可具有50℃以上的玻璃轉化溫度(Tg)。較佳地，玻璃轉化溫度可以為50℃至80℃，更佳地可以為61℃至69℃、60℃至65℃、63℃至67℃、61℃至63℃、63℃至65℃、65℃至67℃或62℃至67℃。
並且，低熔點樹脂可具有0.5dl/g至0.75dl/g的固有黏度(I.V)。具體地，固有黏度可以為0.6dl/g至0.65dl/g；0.65dl/g至0.70dl/g；0.64dl/g至0.69dl/g；0.65dl/g至0.68dl/g；0.67dl/g至0.75dl/g；0.69dl/g至0.72dl/g；0.7dl/g至0.75dl/g；或0.63dl/g至0.67dl/g。
本發明的低熔點聚酯樹脂藉由包含由化學式2表示的重複單位來可將熔點、軟化點及玻璃轉化溫度調節至上述範圍內，物性調節至上述範圍內的樹脂可具有優秀的黏結性。
另一方面，低熔點聚酯樹脂包含由化學式1及化學式2表示的重複單位的同時還可包含由下述化學式3表示的重複單位。
在化學式3中，X為2-甲基丙烯基、乙烯基或氧聯二亞乙基，
r作為包含在低熔點聚酯樹脂的重複單位的莫耳份數，是0.3以下。
較佳地，在化學式3中，r可以為0.25以下、0.2以下、0.15以下或0.1以下。
本發明藉由將包含在低熔點聚酯樹脂的由化學式3表示的重複單位調節至上述份數範圍內，來不僅可以進一步降低聚酯樹脂的熔點，而且可明顯減少聚合時生成的分散物，例如聚合度2至聚合度3的環形化合物的含量。
作為一種例子，在本發明的低熔點聚酯樹脂中，由於聚合度2至聚合度3的環形化合物的含量明顯減少，以樹脂總重量為基準，可包含1重量百分比，較佳地，以樹脂總重量為基準，可包含0.5重量百分比以下、0.4重量百分比以下、0.3重量百分比以下或0.2重量百分比以下或可以不包含上述環形化合物。
在另一例中，第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維中的任意一種以上可以為異型斷面中空纖維。在本發明中，第二聚酯樹脂纖維可以均為異型斷面中空纖維，但是包含部分混合有異型斷面中空纖維的情況。例如，第二聚酯樹脂纖維為異型斷面中空纖維。在此情況下，所有第二聚酯樹脂纖維的20%(v/v)至85%(v/v)可以為異型斷面中空纖維。異型斷面中空纖維以斷面形狀為基準，由中空部、形態維持部及體積控制部形成，但體積控制部可以為向纖維中心的反方向突出的形態。較佳地，突出的形態的末端部呈圓形形狀。
在本發明中，對異型斷面中空纖維的斷面結構分為中空部、形態維持部及體積控制部來進行說明，但這是為了方便說明。在異型斷面中空纖維的斷面結構中，存在在內部沿著纖維的長度方向形成孔的中空部，並包含包圍
中空部的形態維持部。並且，形態維持部以斷面為基準，在中空部的反方向側外周面形成凹凸，在這種凹凸中，將突出的部分稱為體積控制部。藉由使用異型斷面中空纖維，來包含基於纖維形成的網狀結構，這種網狀結構可藉由吸收聲音來提高吸音性能。
在一實施例中，低熔點聚酯樹脂的製備過程較佳說明如下。
提供低熔點聚酯樹脂的製備方法，包括進行包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)及2-甲基-1，3-丙二醇的混合物的酯交換反應的步驟。
本發明的低熔點聚酯樹脂的製備方法可以如下進行，即，包含將鄰苯二甲酸(phthalic acid)、對苯二甲酸(terephthalic acid)、異酞酸等的芳香族二羧酸；以及乙二醇(ethylene glycol，EG)、丙二醇(propylene glycol，PG)、二乙二醇(diethylene glycol，DEG)、二丙二醇(dipropylene glycol，DPG)等的二醇化合物進行聚合的聚酯聚合物的混合物中混合2-甲基-1，3-丙二醇後，根據在所屬技術領域中通常使用的方式，可藉由進行混合物的酯交換反應來進行。
作為一種例子，低熔點聚酯樹脂可以如下製備，即，在聚對苯二甲酸乙二醇酯低聚物(PET oligomer)中混合2-甲基-1，3-丙二醇，添加酯交換反應催化劑後，在250±10℃的溫度條件下，可藉由進行酯交換反應來製備。
此時，相對於100莫耳份的作為聚酯聚合物的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可混合5莫耳份至50莫耳份的上述2-甲基-1，3-丙二醇。較佳地，相對於100莫耳份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可以為5莫耳份至40莫耳份；10莫耳份至30莫耳份；20莫耳份至40莫耳份；25莫耳份至50莫耳份；或30莫耳份至50莫耳份。本發明可藉由將低熔點樹脂製備用添加劑的含量調節至上述範圍內，來防
止由於添加劑的含量低而樹脂的熔點不會充分降低，或者防止由於過量的添加劑致使超過樹脂的結晶性下降的臨界點而結晶性重新增加。
並且，進行酯交換反應的上述混合物包含聚對苯二甲酸乙二醇酯及2-甲基-1，3-丙二醇的同時，還可包含異酞酸及二乙二醇中的任一種以上。較佳地，上述混合物包含聚對苯二甲酸乙二醇酯、2-甲基-1，3-丙二醇及二乙二醇，或者可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、2-甲基-1，3-丙二醇、二乙二醇及異酞酸。
其中，相對於100莫耳份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可包含30莫耳份以下的上述異酞酸。更佳地，相對於100莫耳份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可包含25莫耳份以下、20莫耳份以下、15莫耳份以下或10莫耳份以下。上述異酞酸的含量包括包含0.1莫耳份以上或1莫耳份以上或不包含異酞酸的情況。例如，可包含0.5莫耳份至0.001莫耳份的異酞酸。
同時，相對於100莫耳份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可包含1莫耳份至20莫耳份的上述二乙二醇，較佳地，相對於100莫耳份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，可包含5莫耳份至15莫耳份、10莫耳份至15莫耳份、15莫耳份至20莫耳份、12莫耳份至18莫耳份、13莫耳份至17莫耳份、或14莫耳份至16莫耳份。
本發明可藉由將異酞酸的含量調節至上述範圍內，不僅降低製備成本，而且可使所製備的低熔點聚酯樹脂內的聚合度2至聚合度3的環形化合物的含量最小化，藉由將二乙二醇的含量調節至上述範圍內，來使樹脂的熔點最佳化，並可藉由抑制玻璃轉化溫度的減少來預防紡紗時引起的經時變化問題。
在一種實施例中，本發明的包裝托盤面板包含樹脂發泡層，可以是在樹脂發泡層的一面或兩面層壓由前述的纖維層的結構。具體地，包裝托盤
面板可以是如下的結構，即，包括：聚酯樹脂發泡層；以及形成於聚酯樹脂發泡層的兩面的聚酯樹脂纖維層。
聚酯樹脂發泡層可以是發泡板或發泡片的形態。具體地，包裝托盤面板為在聚酯樹脂發泡片的兩面層疊有聚酯樹脂纖維層的結構。
例如，本發明的包裝托盤面板根據ASTM D 790，將試片的支撐間距(Span)固定為100mm，以5mm/min的速度施加彎曲載荷的期間，彎曲彈性率(Flexural modulus)可以在400MPa至30000MPa的範圍內。本發明的包裝托盤面板提供優秀的彎曲彈性，從而當適用成包裝托盤面板時，可防止下垂現象，並賦予優秀的耐久性。
例如，上述聚酯樹脂發泡層為聚對苯二甲酸乙二醇酯發泡片，纖維層可以為聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維。構成層疊體的各種成分或所有成分由聚對苯二甲酸類樹脂形成，從而提高層間黏結性，在環境方面上，樹脂的再生容易。
並且，上述包裝托盤面板的每單位面積的質量可以在平均500g/m2至1100g/m2的範圍內。例如，包裝托盤面板的每單位面積的質量可以為550g/m2至1000g/m2，600g/m2至1000~1100g/m2或800g/m2至900~1100g/m2。可知，可藉由滿足上述範圍的每單位面積質量，來確認本發明的包裝托盤面板為輕量。
本發明的包裝托盤面板可以多樣地利用在汽車內部的部件或裝飾。較佳地，上述包裝托盤面板可適用在地板內墊或車腳墊。例如，在將本發明的內置材料用作汽車的地板內墊的情況下，可藉由設置於發動機、變速器或冷卻風扇等的下部來從外部施加的衝擊中進行有效保護。
並且，本發明提供前述的包裝托盤面板的製備方法。
作為一種例子，上述包裝托盤面板的製備方法包括對在80℃至200℃的溫度範圍下包含第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的纖維層線進行熱成型的步驟，第一聚酯樹脂纖維的熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃，第二聚酯樹脂纖維的熔點為255℃以上。
纖維層為混合有第一聚酯樹脂纖維和第二聚酯樹脂纖維的形態。第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的混合比率可以以1：9重量比至9：1的重量比進行混合。根據情況，混合比率可以在1：9至7：3或1：9至5：5的範圍內。可藉由使用低熔點和高熔點的聚酯樹脂，來提高纖維間的黏結性的同時增強強度。較佳地，可將低熔點的聚酯樹脂纖維的含量控制在等於或相對低於高熔點的聚酯樹脂纖維的含量。例如，高熔點聚酯樹脂熔點高於250℃，較佳地可以在251℃至260℃的範圍內。上述高熔點聚酯樹脂可以從商業上獲取，例如，可利用匯維仕股份有限公司的產品(產品名稱：半消光切片(SD，Semi-dull chip))。
由上述方法製備的包裝托盤面板滿足下述通式1的條件。通式1的內容如上所述。
在上述通式1中，W1是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板用內置材料暴露於紫外線之前的彎曲強度，W2是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板用內置材料暴露於紫外線並經過30天後的彎曲強度，上述彎曲強度根據ASTM D 790，將包裝托盤面板用內置材料試片的支撐間距(Span)固定為100mm，並在以5mm/min的速度施加彎曲載荷的期間，相對於初期試片變形10%時所測定的強度(N/cm2)。
並且，由上述方法製備的包裝托盤面板滿足按照KS F 2805測定的噪音減低係數(noise reduction coefficient，NRC)為0.4NRC以上，及/或按照KS F 2080測定的透過損失值為10dB以上的物性(隔音性)。與噪音減低係數和隔音性有關的內容如上所述。
較佳地，第一聚酯樹脂纖維包含由下述化學式1及化學式2表示的重複單位。
在化學式1及化學式2中，m及n為示出包含在低熔點聚酯樹脂中的重複單位的莫耳份數，以m+n=1為基準，n為0.05至0.5。
在熱成型步驟中，可在作為第一聚酯樹脂纖維的低熔點聚酯樹脂進行部分熔融的範圍內進行控制。例如，熱成型步驟可以在100℃至150℃的範圍下進行。並且，在熱成型步驟中，施加高於大氣壓的壓力。在同時施加熱與壓力的狀態下，可以以所需的形態成型。並不特別限制所施加的壓力範圍，例如，可以在1.5大氣壓至10大氣壓、2大氣壓至5大氣壓範圍內。
在一種實施例中，在熱成型步驟之後，還可包括依次層疊第一聚酯樹脂纖維層；聚酯樹脂發泡層；以及第二聚酯樹脂纖維層的步驟。在本發明
中，可藉由導入聚酯樹脂發泡層，來實現隔音性及增強強度。聚酯樹脂發泡體可以呈板形態或片形態。
根據情況，在熱成型步驟之前，可包括依次層疊第一聚酯樹脂纖維層；聚酯樹脂發泡層；以及第二聚酯樹脂纖維層來形成層疊體的步驟。在此情況下，在熱成型步驟中，在由第一聚酯樹脂纖維層；聚酯樹脂發泡層；以及第二聚酯樹脂纖維層組成的層疊體施加熱成型，從而加工成所需的形態。
在本發明中，公開依次層疊有第一聚酯樹脂纖維層；聚酯樹脂發泡層；以及第二聚酯樹脂纖維層的結構。如果，雖然不排除聚酯樹脂發泡層暴露於外層的結構，但在此情況下，吸音性可能會下降。第一聚酯樹脂纖維層及第二聚酯樹脂纖維層與前述的聚酯樹脂纖維層相對應。並且，聚酯樹脂發泡層也如上所述。
例如，第一聚酯樹脂纖維層及第二聚酯樹脂纖維層和聚酯樹脂發泡層均可以由聚對苯二甲酸樹脂形成。
以下，根據實施例和實驗例更詳細地說明本發明。
但是，下述實施例及實驗例僅用於例示本發明，本發明的內容並不限定於下述實施例及實驗例。
製備例1至製備例25：低熔點聚酯樹脂纖維的製備
在酯反應槽中，根據如下表1所示的莫耳含量比率混合作為酸成分的對苯二甲酸(Terephthalic acid，TPA)及異酞酸；作為醇成分的2-甲基-1，3-丙二醇(MPD)、乙二醇及二乙二醇，並投入普通的酯化反應催化劑後在250±5℃的溫度條件下進行酯反應。若酯化反應率約達到96%，則終止酯化反應，添加縮聚反應催化劑進行縮聚反應，以使反應槽內最終溫度及真空壓力分別為
280±5℃及0.1mmHg。利用攪拌機扭矩換算樹脂的黏度後，若達到目的黏度，則終止縮聚，可用這種方式調節樹脂的黏度。
逐漸打破減壓而加壓，從而向反應器外部排出並進行冷卻，以塑膠粒(Pellet)的形態進行切割，測定樹脂物性，對所得的樹脂以芯鞘(Sheath-Core)形態進行複合紡紗，使上述製備的樹脂流經鞘(Sheath)部分，使普通的聚乙烯對苯二酸酯流經芯(Core)部分，從而製備了作為低熔點樹脂纖維的第一聚酯樹脂纖維。
按照各實施例所添加的成分的含量如下表1所示。
實驗例1.
對在製備例1至製備例25中製備的試樣，按照以下各項目進行物性評價。評價結果如下述表2所示。
(1)測定環形化合物的含量
分別取10mg的聚酯樹脂，並溶解於三氟乙酸(trifluoro acetic acid，TFA)溶劑且注入於在直徑為5mm、長度為20cm的派熱克斯玻璃管，以使高度為約5cm。利用核磁共振分光儀(Nuclear Magnetic Resonance，NMR，Bruker)測定1H-NMR光譜。從所測定的結果匯出殘留在低熔點樹脂內的聚合度2至聚合度3的環形化合物的含量。
(2)測定軟化溫度、熔點(Tm)及玻璃化溫度(Tg)
利用示差掃描熱量分析儀(珀金埃爾默(Perkin Elmer)，DSC-7)測定低熔點聚酯樹脂的熔點及玻璃轉化溫度，測定熔點時，在未觀察出熱吸收峰的情況下，利用動態熱機械分析儀(DMA-7，珀金埃爾默(Perkin Elmer))在TMA模式下測定軟化動態。
(3)測定固有黏度(I.V)及熔融黏度
在以1：1的重量比混合苯酚及四氯乙烷的溶液，分別以0.5重量百分比的濃度溶解聚酯樹脂後，利用烏伯樓德黏度計在35℃的溫度條件下測定固有黏度(I.V)。並且，利用通常的方法測定熔融黏度。
根據上述表2，在形成本發明的包裝托盤面板的纖維層的樹脂中，環化合物的含量為1重量百分比以下，較佳地，可知在0重量百分比至0.86重量百分比範圍內。並且，可知上述樹脂為熔點在180℃至250℃或者軟化點在100℃至150℃的範圍內。固有黏度(I.V)為0.5dl/g至0.75dl/g，較佳地，在0.55
dl/g至0.6dl/g的範圍內。並且，玻璃轉化溫度為50℃至80℃，較佳地，可知在57℃至77℃的範圍內。
實施例1至實施例25：纖維層的製備
混合在製備例1至製備例25中製備的第一聚酯樹脂纖維與熔點為255℃以上的聚酯樹脂的第二聚酯樹脂纖維，在130℃的溫度下，藉由施加衝壓的同時進行熱成型來形成纖維層。
上述第二聚酯樹脂纖維藉由獲取匯維仕股份有限公司的產品(產品名稱：半消光切片(SD，Semi-dull chip))，與製備例1相同的方法製備了纖維。
第一聚酯樹脂纖維及第二聚酯樹脂纖維的混合比率，以重量份為基準如下述表3所示。
實驗例2.
對實施例1至實施例5的試樣，測定在暴露於KS M ISO 11507的條件下的紫外線之前的彎曲強度(W1)。然後，在相同的條件下，將該試樣暴露於紫外線並在經過30天的時間點測定彎曲強度(W2)。
彎曲強度根據ASTM D 790，將包裝托盤面板用內置材料試片的支撐間距(Span)固定為100mm，以5mm/min的速度施加彎曲載荷的期間，相對於初期試片變形10%時測定的數值(N/cm2)。
計算測定的彎曲強度的變化率，如下表4所示。
參照上述表4，在紫外線暴露環境中，實施例的包裝托盤面板用內置材料使彎曲強度的變化最小化，從而確認了具有優秀的耐久性。
實驗例3.
在實施例1製備的纖維層試樣，測定基重、彎曲彈性率(stiffness)及彎曲強度。
彎曲彈性率及彎曲強度的測定，是根據ASTM D 790，測定將試片的支撐間距(Span)固定為100mm，以5mm/min的速度施加彎曲載荷時的值，其結果如下表5所示。
與上述表5相同的方法，對實施例2至實施例25的試樣，進行基重測定的結果，確認到所有試樣的基重為1000g/m2以下。
並且，對實施例2至實施例25的試樣，進行彎曲彈性率測定的結果，確認到相對於實施例1的情況，在±10%範圍內。
實驗例4：尺寸變化率評價
對實施例11至實施例13的適量，進行尺寸變化率測定實驗。較佳地，對於上述製備的車輛用內置材料，經過包括在90±1℃的溫度條件下放置24小時的步驟；以及在50±1℃的溫度條件及90%的相對濕度條件下放置24小時的步驟的惡劣條件後，藉由下述數學式1測定尺寸變化率，其結果如下述表6所示。
數學式1：|V1-V0|/V0×100
在上述數學式1中，V0為暴露於惡劣條件之前的車輛用內置材料的體積(mm3)，V1為暴露於惡劣條件之後的車輛用內置材料的體積(mm3)。
參照上述表6，在本發明的包裝托盤面板的情況下，可確認顯示0.5%以下的低的尺寸變化率。由此，可知本發明的車輛用內置材料的耐久性優秀。
實驗例5：測定吸音及隔音性能
對實施例16至實施例18的試樣，進行噪音減低係數及噪音降低率測定。測定方法如下述所記載，其結果如下述表7所示。
(1)測定噪音減低係數
利用KS F 2805殘響室法測定方法測定0~10000Hz的吸音率，並計算出噪音減低係數(noise reduction coefficient，NRC)值。噪音減低係數表示在250Hz、500Hz、1000Hz及2000Hz中的噪音減低係數平均值。
(2)測定噪音降低率
使用基於KS F 2862的Apamat測定裝置求出了頻率為1Hz至8000Hz的透過損失值。而且，為了進行比較，比較了8000Hz的透過損失值。
參照表7，可知本發明的纖維層的噪音減低係數和噪音降低率均優秀。
實驗例6：抗拉強度及可燃性評價
對實施例1至實施例25的試樣，進行抗拉強度及可燃性評價。以ASTM D 638為基準對抗拉強度進行了評價，並按照KS M ISO 9772對可燃性進行了評價。
評價結果，確認實施例1至實施例25的試樣具有70MPa以上的抗拉強度，且可燃性為70以下。
實施例26至實施例28
將實施例6至8的纖維層層壓於聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂發泡片的兩面。具體地，聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂發泡片藉由如下的過程進行製備。
首先，在130℃的溫度條件下乾燥100重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂並去除水分，在第一擠壓機中，與去除水分的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，以100重量份的去除水分的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂為基準，混合1重量份的均苯四甲酸二酐、1重量份的滑石及0.1重量份的Irganox(IRG 1010)，加熱至280℃來製備樹脂熔融物。然後，在第一擠壓機中，5：5的比率混合作為發泡劑的碳酸氣體和戊烷，以100重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂為基準投入5重量份，並藉由擠壓發泡製備聚酯樹脂發泡層。製備的聚酯樹脂發泡層的密度約為300kg/m3、厚度約為2mm、基重約為600g/m2。
此時，將製備的層疊體的總厚度為8mm，將單位面積的質量調節為如下表8所示。
參照表8，可知單位面積質量在1500g/m2至2000g/m2範圍內。
Claims (7)
- 一種包裝托盤面板，其包括：一纖維層，混合有一第一聚酯樹脂纖維及一第二聚酯樹脂纖維，該第一聚酯樹脂纖維的熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃，該第二聚酯樹脂纖維的熔點高於250℃，其中，形成該纖維層的該第一聚酯樹脂纖維及該第二聚酯樹脂纖維的混合比率在重量比1：9至9：1範圍內，其中，該纖維層呈在形成該纖維層的纖維之間部分地相熔接的形態，其中，形成該第一聚酯樹脂纖維的一樹脂進一步包括由下述化學式3表示的重複單位中的任意一種以上：其中，X為2-甲基丙烯基、乙烯基或氧聯二亞乙基，r作為包含在為低熔點聚酯樹脂的該樹脂中的重複單位的莫耳份數，是0.3以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之包裝托盤面板，其按照KS F 2805測定的噪音減低係數為0.4NRC以上，且按照KS F 2080測定的透過損失值為10dB以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之包裝托盤面板，其滿足下述通式1：其中，W1是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板用內置材料暴露於紫外線之前的彎曲強度，且W2是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板用內置材料暴露於紫外線並經過30天後的彎曲強度，彎曲強度是指根據ASTM D 790，將該包裝托盤面板用內置材料試片的支撐間距(Span)固定為100mm，並在以5mm/min的速度施加彎曲載荷的期間，相對於初期試片變形10%時所測定的強度(N/cm2)。
- 如申請專利範圍第1項所述之包裝托盤面板，其在經過包括在90±1℃的溫度條件下放置24小時的步驟；以及在50±1℃的溫度條件及90%的相對濕度條件下放置24小時的步驟的惡劣條件之後，滿足下述通式2：其中，V0為暴露於惡劣條件之前的包裝托盤面板的體積(mm3)，且V1為暴露於惡劣條件之後的包裝托盤面板的體積(mm3)。
- 如申請專利範圍第1項所述之包裝托盤面板，其中，形成該第一聚酯樹脂纖維的該樹脂包括由下述化學式1及化學式2表示的重複單位：化學式1 其中，m及n為表示包含在為低熔點聚酯樹脂的該樹脂中的重複單位的莫耳份數，以m+n=1為基準，n為0.05至0.5。
- 一種包裝托盤面板的製備方法，其包括下述步驟：在80℃至200℃溫度範圍下對混合有10重量份至90重量份的一第一聚酯樹脂纖維及90重量份至10重量份的一第二聚酯樹脂纖維的一纖維層進行熱成型的步驟，其中，該第一聚酯樹脂纖維的熔點為180℃至250℃或者軟化點為100℃至150℃，該第二聚酯樹脂纖維的熔點為255℃以上，其中，形成該第一聚酯樹脂纖維的一樹脂進一步包括由下述化學式3表示的重複單位中的任意一種以上：其中，X為2-甲基丙烯基、乙烯基或氧聯二亞乙基，r作為包含在為低熔點聚酯樹脂的該樹脂中的重複單位的莫耳份數，是0.3以下。
- 如申請專利範圍第6項所述之包裝托盤面板的製備方法，其滿足下述通式1：其中，W1是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板暴露於紫外線之前的彎曲強度，W2是指在基於KS M ISO 11507的條件下將包裝托盤面板暴露於紫外線並經過30天後的彎曲強度，彎曲強度是指根據ASTM D 790，將包裝托盤面板試片的支撐間距(Span)固定為100mm，並在以5mm/min的速度施加彎曲載荷的期間，相對於初期試片變形10%時所測定的強度(N/cm2)。
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