TW201408832A - 海島型複合斷面纖維及其製造方法 - Google Patents

海島型複合斷面纖維及其製造方法 Download PDF

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Hidetoshi Takanaga
Junichi Mizota
Takeaki Kono
Takashi Ida
Norio Suzuki
Hirokazu Komatsu
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Toray Industries
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Abstract

本發明之課題在於提供可抑制複合界面之剝離,可大幅改善絨毛、斷絲等之海島型複合斷面纖維,及將該海島複合纖維中所含有的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維。本發明的解決手段為一種海島型複合斷面纖維,其係以主要重複單元由對苯二甲酸乙二酯所構成,含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分,相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分的鹼易溶出性聚酯作為海成分,以聚醯胺作為島成分。

Description

海島型複合斷面纖維及其製造方法
本發明關於海島型複合斷面纖維。更詳細而言,關於適用於得到極細聚醯胺纖維之海島複合斷面纖維。
以聚己醯胺或聚己二醯己二胺為代表的聚醯胺纖維或以聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯為代表的聚酯纖維,由於力學特性或尺寸安定性優異,不僅在衣料用途,而且亦廣泛利用於室內裝飾或車輛內裝、產業用途等。
以賦予纖維吸附性(吸濕性、吸水性、消臭性等)或柔軟性為目的而將極細纖維熔融紡絲時,關於單絲直徑為微米大小的纖維,雖然以著眼於紡絲噴嘴設計的均聚物之熔融紡絲亦可獲得,但關於更極細的纖維,主流為進行與易溶解性聚合物之複合紡絲,得到複合斷面纖維,溶解去除易溶解性聚合物而獲得。
例如,有揭示使用鹼易溶性共聚合聚酯之聚酯系海島型複合纖維(專利文獻1、3),使用鹼易溶性共聚合聚酯與尼龍66之海島型複合纖維(專利文獻2)。然而,於形成專利文獻1~3中記載之以共聚合聚酯作為海成分、以聚醯胺作為島成分的海島型複合纖維時,由於是缺乏相溶性的聚合物之組合,複合界面容易剝離,有容易發生絨毛零星產生之問題。
又,作為得到平均單纖維纖度為0.001dtex以上0.5dtex以下的極細纖維用之海島複合纖維之例,有揭示共 聚合有5-磺基間苯二甲酸鈉的聚對苯二甲酸乙二酯與PET之海島型纖維(專利文獻4)。例如,使用專利文獻4中記載之共聚合聚酯作為海成分,取代PET以聚醯胺作為島成分形成海島型複合斷面纖維時,為缺乏相溶性的聚合物之組合,複合界面容易剝離,發生絨毛零星產生之問題,而且製絲性亦差。再者,亦要求溶解去除步驟的時間縮短(成本降低)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-70739號公報
[專利文獻2]日本特開2004-137319號公報
[專利文獻3]日本特開2007-100253號公報
[專利文獻4]日本特開2007-177382號公報
本發明之課題在於解決如上述的以往問題,提供可抑制因使用聚酯作為海成分而與島成分的聚醯胺之親和性差,導致製絲時的複合界面之剝離的問題,可大幅改善絨毛、斷絲,鹼溶解速度快,工業上亦有利的海島型複合斷面纖維。再者,本發明之課題在於提供將本發明的海島複合斷面纖維中所含有的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維。
為了解決上述問題,本發明採用以下的構成。
(1)一種海島型複合斷面纖維,其特徵為以主要重複 單元由對苯二甲酸乙二酯所構成,含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分,相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分的鹼易溶出性聚酯作為海成分,以聚醯胺作為島成分。
(2)如(1)記載之海島型複合斷面纖維,其中使用含有以鈦元素換算3~10ppm之可溶於前述聚酯中之鈦化合物,以磷元素換算5~40ppm之磷化合物的鹼易溶出性聚酯。
(3)如(1)或(2)記載之海島型複合斷面纖維,其中前述聚酯與聚醯胺之重量比在10:90~30:70之範圍。
(4)如(1)~(3)中任一項之海島型複合斷面纖維,其中已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率為0.0005~0.0025%‧mm。
(5)一種海島型複合斷面纖維之製造方法,其特徵為以主要重複單元由對苯二甲酸乙二酯所構成,含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分,相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分的鹼易溶出性聚酯作為海成分,以聚醯胺作為島成分,進行熔融紡絲。
(6)如(5)記載之海島型複合斷面纖維之製造方法,其中前述聚醯胺的胺基末端基量為5×10-5~5.5×10-5mol/g。
(7)如(5)或(6)記載之海島型複合斷面纖維之製造方法,其中前述聚酯的羧基末端基量為35~55eq/t。
(8)一種布帛,其至少一部分具有如(1)~(4)中任一項記載之海島型複合斷面纖維或由如(5)~(7)中任一項記載 之海島型複合斷面纖維之製造方法所得之海島複合斷面纖維。
(9)一種極細聚醯胺纖維,其係藉由將如(1)~(4)中任一項記載之海島型複合斷面纖維或由如申請專利範圍第(5)~(7)中任一項記載之海島型複合斷面纖維之製造方法所得之海島複合斷面纖維予以鹼處理,溶解去除聚酯而形成。
(10)一種布帛,其至少一部分具有如(9)記載之極細聚醯胺纖維。
(11)一種纖維製品,其至少一部分具有如(9)記載之極細聚醯胺纖維。
依照本發明,海島型複合斷面纖維中所含有的聚酯係藉由將含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分予以共聚合,更且使己二酸成分共聚合,而可抑制製絲時的複合界面之剝離,大幅改善絨毛、斷絲等,再者,得到鹼溶解速度快、可縮短溶解處理時間之工業上亦有利的海島型複合斷面纖維。特別地藉由使已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)成為0.0005~0.0025%‧mm,可抑制海島型複合斷面纖維的複合界面之剝離,同時可更進一步地改良製絲性。
再者,藉由溶解去除本發明的海島型複合斷面纖維中所含有的聚酯而成為極細聚醯胺纖維,可得到以往之聚醯胺纖維所沒有的優異特性。尤其可得到柔軟感極優異之肌膚觸感良好之布帛或纖維製品。
[實施發明之形態]
本發明的海島型複合斷面纖維係鹼易溶出性聚酯為海成分,聚醯胺為島成分之海島型複合斷面纖維。
本發明中所用之聚醯胺係所謂烴基在主鏈經由醯胺鍵連結之高分子量體所成的樹脂,作為該聚醯胺,較佳為染色性、機械特性優異,適合於與鹼易溶出性聚酯之複合熔融紡絲,主要由聚己醯胺(尼龍6)所構成者。此處所言之「主要」,就是指作為構成聚己醯胺的ε-己內醯胺單元,為全部單體單元中80莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上。其它成分係沒有特別的限定,例如可舉出構成聚十二醯胺、聚己二醯己二胺、聚壬二醯己二胺、聚癸二醯己二胺、聚十二烷二醯己二胺、聚己二醯間苯二甲胺、聚對苯二甲醯己二胺、聚間苯二甲醯己二胺等之單體的胺基羧酸、二羧酸、二胺等之單元。
又,聚醯胺的聚合度係可由海島型複合斷面纖維、將海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維、或使用其之布帛、纖維製品的要求特性,或為了安定地得到彼等之適當範圍中適宜選擇,較佳在25℃的98%硫酸相對黏度為2.0~3.6之範圍,更佳為2.4~3.3之範圍。
本發明的海島型複合斷面纖維之海成分所用的聚酯,係以使二羧酸或其酯形成性衍生物及二醇或其酯形成性衍生物進行酯化或酯交換反應後,所得之聚對苯二甲酸乙二酯作為基本骨架。
該聚對苯二甲酸乙二酯係含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分,相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分的鹼易溶出性聚酯。
為了具有鹼溶出性、與聚醯胺之親和性,鹼易溶出性聚酯必須含有相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分。相對於全部酸成分而言己二酸成分更佳為3.5~5.5莫耳%,最佳為4.0~5.5莫耳%。若少於3.0莫耳%,雖然所得之聚酯的色調或耐熱性良好,但在複合界面發生剝離,於鹼中的溶出性亦降低。若多於6.0莫耳%,由於所得之聚酯的耐熱性差,製絲性變差。
於構成鹼易溶出性聚酯中的己二酸成分之單體中,使用己二酸或己二酸的酯形成衍生物。例如,作為己二酸形成衍生物,可使用甲酯、乙酯、異丙酯、乙二酯等的己二酸形成衍生物。從原料籌措容易之點,此己二酸成分較佳為己二酸或己二酸二甲酯。
為了具有良好的鹼溶出性,鹼易溶出性聚酯必須含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分。此含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分更佳為2.0~4.0莫耳%,最佳為2.0莫耳%~3.0莫耳%。若少於2.0莫耳%,雖然所得之聚酯的色調或耐熱性良好,但在鹼中的溶出性降低。若多於5.5莫耳%,由於所得之聚酯的耐熱性差,製絲性變差。
於生成鹼易溶出性聚酯之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分之單體中,可使用眾所周知之含金屬磺酸鹽基 的間苯二甲酸成分,較佳為5-鈉磺基間苯二甲酸二甲酯。
鹼易溶出性聚酯較佳為含有以鈦元素換算3~10ppm之可溶於聚酯中之鈦化合物。更佳為4~8ppm。以鈦元素換算若少於3ppm,則聚合反應活性不足,反應會延遲,所得之聚酯著色成黃色。以鈦元素換算若多於10ppm,雖然聚合反應的活性良好,但由於高活性而所得之聚酯的色調或耐熱性變差。
作為可溶於鹼易溶出性聚酯中的鈦化合物,較佳為鈦錯合物,作為形成錯合物的螯合劑,較佳可舉出多元醇、多元羧酸、羥基羧酸、含氮羧酸等,從所得之聚酯的色調或耐熱性之觀點來看,此等較佳為以1種以上使用。
可溶於鹼易溶出性聚酯中的鈦化合物之螯合劑的具體例,於多元醇中,可舉出乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、甘露糖醇等,於多元羧酸中,可舉出苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸、1,2,3-苯三甲酸、苯均四酸等,於羥基羧酸中,可舉出乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等,於含氮羧酸中,可舉出乙二胺四乙酸、氮基三丙酸、羧基亞胺基二乙酸、羧基甲基亞胺基二丙酸、二亞乙基三胺基酸、三亞乙基四胺基六乙酸、亞胺基二乙酸、亞胺基二丙酸、羥基乙基亞胺基二乙酸、羥基乙基亞胺基二丙酸、甲氧基乙基亞胺基二乙酸等。此等的鈦化合物係可單獨使用,也可併用而使用。再者,纖維等中所一般使用的氧化鈦,由於不溶於聚酯中,而自本發明所言之鈦化合物中除外。
鹼易溶出性聚酯較佳為含有以磷元素換算5~40ppm的磷化合物。更佳為9~35ppm。以磷元素換算若少於5ppm,則由於己二酸成分與含有金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸性成分被共聚合,容易促進聚酯的分解反應,所得之聚酯的色調或耐熱性變差。以磷元素換算若多於40ppm,由於聚合反應觸媒失去活性,聚合反應活性降低,聚合反應會延遲,所得之聚酯著色成黃色。
作為磷化合物,可使用下述通式(式1)~(式5)所示之磷化合物。若使用此(式1)或(式2)所示之亞膦酸酯化合物及(式3)所示之磷酸酯化合物,儘管己二酸成分與含有金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸性成分被共聚合,鹼易溶出性聚酯在熔融紡絲時的色調之進一步改善或耐熱性優異之點而言為較佳。
(上述(式1)中,R1~R2各自獨立地表示羥基或碳數1~20的烴基)。
(上述(式2)中,R1~R4各自獨立地表示羥基或碳數1~20的烴基)。
(上述(式3)中,R1~R3各自獨立地表示碳數1~20的烴基)。
聚酯的著色或耐熱性之變差,係如飽和聚酯樹脂手冊(日刊工業新聞公司,初版,P.178~P.198)中所明示,由於聚酯聚合反應的副反應而引起。此聚酯的副反應係因金屬觸媒而羰基氧活性化,拔出β氫而產生乙烯基末端基成分及醛成分。藉由此烯基末端基而形成聚烯烴,聚酯著色成黃色,而且由於產生醛成分,主鏈酯鍵被切斷,因此成為耐熱性差的聚酯。尤其當在聚酯骨架具有己二酸成分或含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分時,容易發生因金屬觸媒所致的對於羰基氧之配位,變得容易拔出β氫,容易產生乙烯基末端基成分及醛成分。藉由此乙烯基末端基而形成聚烯烴,聚酯著色成黃色,而且由於產生醛成分,主鏈酯鍵變得容易被切斷,故成為耐熱性或色調差之聚酯。
又,若使用鈦化合物作為聚合觸媒,則因為熱所致的副反應之活性化強,乙烯基末端基成分或醛成分大量產生,成為著色成黃色的耐熱性差之聚酯。磷化合物係藉與聚合觸媒適度地相互作用,不僅達成調節聚合觸媒的活性之任務,而且不容易引起鈦化合物對己二酸成分或含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分之羰基氧的配位。
若使用鹼易溶出性聚酯的(式1)或(式2)之亞膦酸酯化合物及(式3)之磷酸酯化合物,則由於可充分保持鈦化合物的聚合活性,同時顯著提高聚酯的耐熱性或色調而較佳。
其中,若使用下述通式(式4)所示之磷化合物,則聚酯的色調或耐熱性優異。
(上述(式4)中,R5~R7各自獨立地表示羥基或碳數1~10的烴基。再者,烴基亦可含有1個以上的脂環結構、脂肪族之支鏈結構、芳香族結構、羥基及雙鍵;又,a、b、c為整數,且滿足a+b+c=0~5)。
作為上述(式4)所示的磷化合物,例如作為a是2,b是0,c是0,R5是第三丁基,R5是2、4位之化合物,有肆(2,4-二第三丁基苯基)[1,1-聯苯基]-4,4’-二基雙亞膦酸酯,此化合物係能以IRGAFOS P-EPQ(汽巴特殊化學品公司製)或Sandostab P-EPQ(CLARIANT日本公司製)取得。
其中,下述通式(式5)所示的磷化合物,由於所得之聚酯的色調或耐熱性特別良好而較佳。
(上述(式5)中,R8~R10各自獨立地表示羥基或碳數1~10的烴基;尚且,烴基亦可含有1個以上的脂環結構、脂肪族之支鏈結構、芳香族結構、羥基及雙鍵)。
作為上述(式5)所示的磷化合物,於R8是第三丁基,R9是第三丁基,R10是甲基的化合物中,有肆(2,4-二第三丁基-5-甲基苯基)[1,1-聯苯基]-4,4’-基雙亞膦酸酯,此化合物係能以GSY-P101(大崎工業公司製)取得。
再者,作為前述(式3)所示的磷化合物,為R1~R3皆為甲基的磷酸三甲酯,由於所得之聚酯的色調或耐熱性良好而較佳。此化合物係能以TMP(大八化學公司製)取得。
鹼易溶出性聚酯較佳為實質上不含有真比重5以上之元素。所謂的真比重5以上之元素,例如是作為聚合觸媒所一般使用的銻元素,或作為酯交換觸媒所一般使用的鈷元素或錳元素。
上述所謂的實質上不含有,是表示含量為10ppm以下,較佳為5ppm,更佳為3ppm以下。
此外,在不損害本發明目的之範圍內,亦可含有眾所周知的添加物。例如,氫氧化四乙銨(以下為EAH)或乙酸鋰(以下為LAH)等之二乙二醇(以下為DEG)的副生成抑制劑,以乙酸鎂等的金屬乙酸鹽為代表之酯交換反應觸媒,或以IR1010(汽巴特殊化學品公司製,季戊四醇肆[3-(3,5-二第三丁基4-羥基苯基)丙酸酯]等為代表之自由基捕捉劑,以氧化鈦為代表的消光劑等。尤其EAH的含量以氮換算較佳為125ppm以下,更佳為40ppm以下。
LAH的含量以鋰元素計較佳為15~70ppm,更佳為25~55ppm。此等DEG的副生成抑制劑亦可併用。
作為酯交換反應觸媒使用之乙酸鎂,鎂元素的真比重較佳為5以下。其含量以鎂元素計較佳為40ppm~100ppm,更佳為50ppm~90ppm。
再者,亦可含有作為消光劑使用的氧化鈦,為了安定地實施所得之聚酯的紡絲,可含有至2.5質量%為止的氧化鈦濃度。
本發明的海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯與聚醯胺的質量比,為了溶解去除海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯所得之極細聚醯胺纖維、或使用其之布帛、纖維製品的要求特性,或安定地得到彼等,可在適當的範圍中適宜選擇,通常可選擇5:95~40:60之範圍,較佳為鹼易溶出性聚酯與聚醯胺之質量比10:90~30:70之範圍。前述聚醯胺的質量比超過90時,由於熔融紡絲時島成分的聚醯胺彼此變容易融合,因此當溶解去除鹼易溶出性聚酯時,變得難以得到具 有均勻的纖維直徑之極細聚醯胺纖維。又,前述聚醯胺的質量比低於70時,從鹼易溶出性聚酯的溶解去除所需要的溶劑變多等安全性或自然環境保護之觀點、以及經濟的觀點來看亦不宜。另外,溶解去除鹼易溶出性聚酯而得之極細聚醯胺纖維本身,由於與溶解去除前的海島型複合斷面纖維相比變得過細,當成為布帛等時,布帛密度變得過於粗糙,有纖維製品的布帛設計變困難,或製品變化變少之可能性。
本發明的海島型複合斷面纖維係已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)較佳為0.0005~0.0025%‧mm。於海島型複合斷面纖維中,聚酯分子鏈中的酯鍵部分或羧基末端部分,與聚醯胺分子鏈中的醯胺鍵部分或胺基末端部分,係在熔融時於複合界面中,因發生酯‧醯胺交換反應而產生副生成物,並有因此造成製絲性變差之情形,藉由調節已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A),可抑制複合界面的剝離,同時確保製絲性。
此處所言之已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A),就是將已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之交換反應率(T)除以海島型複合斷面纖維每單位體積的島之表面積(S)後之值。低於0.0005%‧mm時,複合界面變得容易剝離,絨毛變得容易零星地發生。又,超過0.0025%‧mm時,在複合界面與對苯二甲酸反應,於此反應過程中容易生成凝膠,製絲性容易變差。更佳為0.0009~0.0020%‧mm。
已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之交換反應率(T),係測定1H-NMR光譜,根據已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之信號定量值(A1),與全部對苯二甲酸的信號定量值(A2),就已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之交換反應率,以T=(A1/A2)×100所算出之值。又,已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A),係由已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之交換反應率(T),與海島型複合斷面纖維每1mm3中的島之表面積(S;mm2/mm3),以A(%‧mm)=T/S所算出之值。又,已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之信號定量值(A1)、全部對苯二甲酸的信號定量值(A2)、島的表面積(S)係如後述。
酯‧醯胺交換反應被認為係在鹼易溶出聚酯與聚醯胺之複合界面專門發生的反應。於本發明中,藉由控制酯‧醯胺交換反應,可發揮更進一步的製絲性提高之效果。又,已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之交換反應率(T)係海島型複合斷面纖維全體的反應率。然而,如前述發生反應的部分,係在複合界面發生,複合界面可發生反應的面積,係隨著單絲纖度、複合比率、島數等海島型複合斷面纖維設計而不同。例如,以單位反應率(A)所算出之值,即使交換反應率(T)為同值,當反應發生的複合界面之面積大時,單位反應率(A)也變小,抑制在界面的酯‧醯胺反應,當發生反應的複合界面之面積小時,單位反應率(A)變大,進行酯‧醯胺反應。因此,於本發明中,設想海島型複合斷面纖維每單位體積中的島之 表面積,藉由將交換反應率(T)除以該面積,可評價酯‧醯胺交換反應之狀態。
構成本發明的海島型複合斷面纖維之島成分的聚醯胺之胺基末端基量,較佳為5×10-5~5.5×10-5mol/g,更佳為5.1×10-5~5.3×10-5mol/g。聚醯胺的胺基末端基量低於5×10-5mol/g時,溶出去除所得之海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯而得之極細聚醯胺纖維的染色性係變差,將由此所得之纖維製品染色時,顯色性變成劣勢,而且有聚酯與聚醯胺的複合界面容易剝離,絨毛零星發生之傾向。又,聚醯胺成分的胺基末端基量超過5.5×10-5mol/g時,於複合界面中,聚酯-聚醯胺間的酯‧醯胺交換反應物之發生增加,結果斷絲有增大的傾向。再者,聚醯胺的胺基末端基量係可藉由眾所周知的方法來調整。
構成本發明的海島型複合斷面纖維之海成分的聚酯之羧基末端基量,較佳為35~55eq/t(eq表示當量,t表示噸),更佳為40~50eq/t。聚酯的羧基末端基量低於35eq/t時,聚酯與聚醯胺的複合界面容易剝離,產生絨毛零星發生之問題。又,聚酯的羧基末端基量超過55eq/t時,於複合界面中,聚酯-聚醯胺間的酯‧醯胺交換反應物之發生增加,結果斷絲有增大的傾向。再者,構成上述本發明的海島型複合斷面纖維之海成分的聚酯之羧基末端基量之調節,係可應用通常的聚酯之羧基末端基量控制手段,例如可藉由變更最終聚合溫度而調節。
對於本發明的海島型複合斷面纖維之纖維橫斷面, 通過該纖維的單絲橫斷面的中心,畫出彼此為90度正交的2條直線而使該單絲成為4等分時,該4部分的海成分之面積偏差(Scv)若成為以下的關係式,則下述Scv較佳為小者。
Scv=Sstd/Sx×100(惟,Sx表示4部分的海成分之面積平均值,Sstd表示4部分的海成分之面積的標準偏差(均方差的平方根))。
關於Scv,較佳為0~25之範圍,更佳為0~20之範圍。設成該範圍之目的係島成分的聚醯胺之均勻分散,藉由抑制因聚醯胺的局部偏倚所致的聚醯胺彼此之融合,於溶解去除鹼易溶出性聚酯時,可得到具有均勻的纖維直徑之極細聚醯胺纖維。又,在纖維橫斷面觀看時,由於應力均等地分散在纖維橫斷面上,例如可得到纖維長度方向中的強伸度偏差少之海島型複合斷面纖維。
Scv超過25時,島成分的聚醯胺變成局部地偏倚,於熔融紡絲時聚醯胺彼此融合,於溶解去除鹼易溶出性聚酯時,變得難以得到具有均勻的纖維直徑之極細聚醯胺纖維。又,成為纖維長度方向中的強伸度偏差多之纖維。
溶解去除本發明的海島型複合斷面纖維之鹼易溶出性聚酯而得之極細聚醯胺纖維的單絲纖度,較佳為0.01~0.5dtex之範圍,更佳為0.01~0.2dtex之範圍。此極細聚醯胺纖維的單絲纖度,當自海島型複合斷面纖維來算出時,可由海島型複合斷面纖維的總纖度、單絲數、聚醯胺的島數、聚醯胺的質量比率來算出。例如,當總纖度為 78dtex、20單絲、聚醯胺島數37、聚醯胺的質量比率為80%時,算出78÷20×0.8÷37=0.08dtex。當由布帛來求得時,自布帛取出極細聚醯胺纖維絲條,施加初荷重,取樣,測定絲長、質量、單絲數,算出表觀的總纖度、單絲纖度。極細聚醯胺纖維的單絲纖度低於0.01dtex時,由於光的漫反射而顯色性差,染色牢固度變差等,在布帛、纖維製品的品質面中容易成劣勢。
一般而言,使極細聚醯胺纖維的單絲纖度變細時,有增多每紡絲噴嘴的總島數,或降低每紡絲噴嘴的聚醯胺之吐出量等方法,但每紡絲噴嘴的總島數若過多,則與前述同樣地,於溶解去除鹼易溶出性聚酯時,有變難以得到具有均勻的纖維直徑之極細聚醯胺纖維等問題。又,若過度降低每紡絲噴嘴的聚醯胺之吐出量,則在紡絲噴嘴的熔融之聚醯胺計量會有變困難的傾向,依然在溶解去除鹼易溶出性聚酯時,留下無法得到具有均勻的纖維直徑之極細聚醯胺纖維等問題。
極細聚醯胺纖維的單絲纖度超過0.5dtex時,由於亦可以著眼於紡絲噴嘴設計的均聚物之一次熔融紡絲來獲得,沒有作為海島型複合斷面纖維所得之優點。
茲說明本發明的布帛、纖維製品。尚且,布帛係指織物、針織物、不織布。
本發明的海島型複合斷面纖維亦可直接作為布帛、纖維製品而得,但可成為在至少一部分具有海島型複合纖維之布帛,藉由鹼來溶解去除海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯,而得到柔軟感優異的極細聚 醯胺纖維、布帛。
再者,藉由溶解去除一部分的海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯,亦可得到光澤、觸感等之新的附加價值。
本發明的極細聚醯胺纖維、在一部分具有極細聚醯胺纖維的布帛、纖維製品,係可藉由鹼處理來溶解去除該海島複合斷面纖維的鹼易溶出性聚酯而獲得。所謂的溶解去除,就是指藉由鹼處理來溶解去除97~100%之海島型複合纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯。此溶解去除所用的鹼之種類,例如可舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等,較佳為使用氫氧化鈉、氫氧化鉀之強鹼(pH=10~14)。溶解去除的鹼濃度、溫度係可任意地設定。例如,使用氫氧化鈉(苛性鈉)時,較佳成為0.5~20質量%水溶液,以60~120℃進行處理。水溶液濃度超過20質量%時,對於生產作業者而言,其操作伴隨著危險。低於0.5質量%時,由於水解速度變慢,需要溶解去除時間,因此生產性降低。又,其水溶液的溫度超過120℃時,聚醯胺(尤其是尼龍6)係纖維強度降低,布帛的撕裂強力、破裂強力等物性降低。低於60℃時,水解速度變慢,由於需要溶解去除時間,因此生產性降低。
使用本發明的海島型複合斷面纖維之纖維製品,以及使用將海島型複合斷面纖維中所含有的鹼易溶出性聚酯溶解去除時所得之極細聚醯胺纖維的纖維製品,不僅適用於女用貼身背心、短褲等的內衣、長襪,短襪等的 襪統、襯衫或夾克等的運動‧休閒服、褲子、大衣、紳士‧婦女衣料等的衣料用途,而且亦可適用於胸罩或襯墊等的衣料材料用途、窗簾或地毯、蓆墊、家具等的室內裝飾用途、吸水毛氈、研磨布等工業材料用途,更且過濾器等的產業材料用途、車輛內裝用途。
茲說明本發明的海島型複合斷面纖維之製造方法。
本發明的海島型複合斷面纖維,從海島複合形成性、生產性、成本之觀點來看,藉由熔融紡絲來製造係最優異。又,於藉由熔融紡絲的製造方法中,連續進行紡絲-延伸步驟之方法(直接紡絲延伸法),一旦捲取未延伸絲後,進行延伸之方法(2步驟法),或使紡絲速度成為如3000m/min以上之高速,實質地省略延伸步驟之方法(高速紡絲法)等之任一種方法皆可製造。又,按照需要,亦可施予假撚或空氣交絡等的絲加工。
以下例示直接紡絲延伸法的製造。
首先,說明熔融部。於將聚醯胺、鹼易溶出性聚酯熔融時,可舉出加壓熔融法或擠壓法,兩者皆沒有特別的限定。熔融溫度(所謂的聚合物配管或紡絲組件周圍的保溫溫度)在儘可能的低溫度熔融紡絲者,因為可控制熔融紡絲時的酯‧醯胺交換反應,提高製絲性而較佳。特別地,藉由控制聚醯胺與鹼易溶出性聚酯之接合時的紡絲噴嘴內之溫度,製絲性容易變良好。因此,雖然較佳為可直接測定紡絲噴嘴內的溫度者,但以噴嘴吐出面的紡絲溫度測定值來代用。
紡絲溫度在儘可能的低溫度熔融紡絲者,由於可控 制熔融紡絲時的酯‧醯胺交換反應而提高紡絲性。具體地,較佳為自聚醯胺、鹼易溶出聚酯的熔點低者之聚合物的熔點起+70℃以內,更佳為+60℃以內。
流入至紡絲組件的聚醯胺、鹼易溶出性聚酯,係藉由眾所周知的紡絲噴嘴來合流,形成海島複合斷面,由紡絲噴嘴吐出。關於海島複合紡絲噴嘴,雖然有各式各樣的周知例,但設有成為島成分的流路之複數的管,與各自包圍此等島成分的海成分之流路(狹縫)而成之紡絲噴嘴的海島複合形成,係Scv的控制變容易而較佳。
第1圖係本發明可用的海島型複合紡絲噴嘴之一例,顯示後述的實施例所用的海島型複合紡絲噴嘴之斷面的概略圖。自島成分流入孔(管)(5)所流入的島成分,係藉由通過海成分流入孔(4)~1號板(1)及2號板(2)的間隙(6)~狹縫(7)之海成分,在合流部(8)中成為宛如被塗覆之形式。經海成分所塗覆的各島成分,係在3號板(3)的合流部(9)中合流,形成海島複合斷面,自吐出孔(10)吐出。為了得到滿足Scv的良好海島複合斷面,特別需要充分進行海成分的計量,若為如第1圖所示之島成分流入孔(管)(5)的管進入到2號板(2)的途中為止之紡絲噴嘴,則可得到海成分之計量所必要的狹縫(7)長度而更佳。
自紡絲噴嘴所吐出的海島型複合斷面纖維係被冷卻、固化,在給予油劑後,牽引。紡絲速度較佳為1000~5000m/min之範圍,較佳以延伸絲的伸長度成為30~50%之範圍來適宜設定延伸倍率,然後將1導絲輥在80~100℃的範圍中,將2導絲輥在150~180℃的範圍中,設定熱定型溫 度,施予延伸、熱處理,以捲取速度為3000~5000m/min之範圍來捲取者為較佳。又,於捲取之前的步驟中,亦可使用眾所周知的交絡裝置,施予交絡。若有必要,亦可藉由複數次給予,而提高交絡數。再者,於捲取的跟前,亦可追加地給予油劑。
[實施例]
以下,藉由實施例來更詳細說明本發明,惟本發明只要不超出其要旨,則完全不受以下的實施例所限定。又,本發明的海島型複合斷面纖維、極細聚醯胺纖維的物性之測定方法係如以下。
A.聚酯的固有黏度IV
將試料溶解於鄰氯苯酚中,使用奧士瓦(Ostwald)黏度計,在25℃測定。
B.△固有黏度280(表示耐熱性的指標)
將聚酯在150℃減壓乾燥12小時後,於氮氣環境下在280℃加熱熔融60分鐘後,藉由上述A的方法來測定固有黏度,將加熱熔融前後之差當作△固有黏度280算出。
C.聚酯中的DEG含量
於單甲醇胺中加熱分解聚酯後,以1,6-己二醇/甲醇來稀釋,以對苯二甲酸中和後,自氣相層析術的波峰面積求得DEG含量。
D.聚酯中的鈦元素、磷元素等之含量
使用螢光X射線元素分析裝置(堀場製作所公司製MESA-500W型),進行磷元素、鎂元素等之含有金屬的元素分析。
再者,關於聚酯中可溶的鈦元素之定量,係進行以下的前處理來去除不溶於聚酯中的鈦化合物,進行螢光X射線分析。即,將聚酯溶解於鄰氯苯酚中(相對於100g溶劑,聚酯為5g),添加與此聚酯溶液相同量之二氯甲烷以調整溶液的黏性後,用離心分離器(18000rpm的旋轉數,1小時)使粒子沉降。然後,藉由傾斜法僅回收上清液,添加與上清液相同量的丙酮而使聚酯再析出,然後用3G3的玻璃過濾器(IWAKI製)來過濾,更以丙酮洗淨上層濾物後,在室溫下真空乾燥12小時以去除丙酮。對於施予以上的前處理而得之聚酯進行鈦元素的分析。
E.聚醯胺的98%硫酸相對黏度(ηr)
用奧士瓦黏度計來測定下述溶液在25℃的落下秒數,藉由下式來算出。
以使聚己醯胺成為1g/100ml的方式溶解之98%濃硫酸為(T1),98%濃硫酸為(T2),(ηr)=T1/T2。
F.胺基末端基量(10-5mol/g)
精秤約1.0g尼龍6碎片,溶解於25ml的苯酚‧乙醇混合溶劑(83.5:16.5,體積比)後,使用0.02N鹽酸水溶液來滴定。再者,表1及3中記載的胺基末端基量之單位為10-5mol/g。
G.羧基末端基量(eq/t)
精秤約1.5g聚酯碎片,添加40ml鄰甲酚,在90℃溶解,使用0.04N氫氧化鉀乙醇溶液來滴定。
H.熔點
使用SII奈米科技公司製Robot DSCRDC220,採集約5mg試料,在氮氣環境下,於以下的條件下測定。升溫至熔點+35℃而成為熔融狀態後,以20℃/分鐘的降溫速度,求得降溫至30℃為止時所觀測的放熱峰(降溫結晶化溫度:Tc)。接著,在30℃保持3分鐘後,以20℃/分鐘的升溫速度,求得升溫至熔點+35℃為止時所觀測的吸熱峰之溫度(熔點:Tm)。再者,當觀測到2個以上的吸熱峰時,將波峰強度最大之點當作熔點。
I.已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)
使用下述之已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之交換反應率T(%),與海島型複合斷面纖維每1mm3中的島之表面積S(mm2/mm3),藉由下述式來算出。
A(%‧mm)=T/S
此處,T:已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之交換反應率(%)
S:海島型複合斷面纖維每1mm3中所含有的島之表面積(mm2/mm3)
J.核磁共振光譜分析(NMR)測定的已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之交換反應率(T)
測定纖維(40mg試料)的1H-NMR光譜,由7.89~8.00ppm的波峰面積值(a)與8.25~8.34ppm的波峰面積值(b)來算出已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之比率。
已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之交換反應率:T(%)
T(%)=(A1/A2)×100
已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之信號定量值:A1
A1=(a-b)/2
全部對苯二甲酸的信號定量值:A2
A2=100b/0.55
本發明所用之鹼易溶性共聚合聚酯的對苯二甲酸之1H-NMR光譜係觀測通常鍵結於12C的主峰與鍵結於13C的伴峰(在主峰的兩側(7.89~8.00ppm附近與8.25~8.34ppm附近)所等效地二分裂之波峰)。
而且,已發生酯‧醯胺交換的聚酯係在前述7.89~8.00ppm附近觀測到來自已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之信號。再者,在7.89~8.00ppm附近所觀測之鍵結於13C的伴峰與等效的波峰之在8.25~8.34ppm附近所觀測的鍵結於13C的伴峰,係在酯‧醯胺交換反應前後沒有實質上的差異。
因此,已進行酯‧醯胺鍵的對苯二甲酸量,係自7.8.9~8.00ppm附近的波峰面積值,扣除在8.25~8.34ppm附近所觀測之鍵結於13C的伴峰面積值,更且由於已進行酯‧醯胺鍵的對苯二甲酸之羧基的鄰位之質子為2個,故除以2而得。
具體而言,作為(a-b)/2,計算已進行酯‧醯胺鍵結的對苯二甲酸之信號定量值(A1)。
鍵結於13C的伴峰係作為等效地二分裂之波峰來觀測,由於13C的天然存在比率為1.1%,故作為100b/0.55 計算全部對苯二甲酸的信號定量值(A2)。
以下詳細說明1H-NMR測定條件。
裝置:DRX-500(JEOL公司製)
觀測頻率數:499.8MHz
觀測核:1H
觀測幅:6kHz
溶劑:HFIP-d2
濃度:40mg/1g
化學位移基準:溶劑的殘餘質子4.4ppm
累計次數:64
溫度:25℃
反覆時間:10.0sec
自旋:no spin。
K.藉由穿透型電子顯微鏡(TEM)觀察纖維橫斷面
以TEM來觀察纖維橫斷面。觀察纖維絲條全體時為1000倍,觀察單絲時為3000倍,按照需要來變更觀察倍率,觀察纖維橫斷面。
L.海島型複合斷面纖維每1mm3中的島之表面積(S)
以上述K.記載的TEM(3000倍)來拍攝纖維斷面後,由照片來計測纖維直徑、島纖維直徑,藉由下式算出。
S(mm2/mm3)=X(mm)×Y(mm/mm3)×修正係數(a)島部的周長(mm):X
X(mm)=島纖維直徑×π×島數
(b)單位體積(1mm3)部分的纖維長度(mm):Y
Y(mm/mm3)=1÷纖維斷面積(算出值)
纖維斷面積(mm2)=[纖維直徑(算出值)/2]2×π
纖維直徑(算出值)(mm)=12.54×(單絲纖度/海島型複合纖維的比重)×10-3
海島型複合纖維的比重(g/cm3)=島聚合物的比重×島比率+海聚合物的比重×海比率
關於本實施例,尼龍6的比重為1.14g/cm3,鹼易溶出性聚酯的比重為1.38g/cm3
(c)修正係數=纖維直徑(算出值)/纖維直徑(實測值)M.Scv
對於上述K.記載的TEM(3000倍)之纖維橫斷面照片,使用影像處理軟體(三谷商事(股)製WINROOF)來求得。詳細係如下述。
(1)自纖維橫斷面照片中隨意地選擇5條單絲。
(2)對於各自的單絲,畫出通過中心互相90度垂直的2條直線,以將該單絲4等分。
(3)對於各自的單絲,以WINROOF計測4部分的海成分之面積,算出其面積平均值(Sx)、標準偏差(Sstd)。再者,標準偏差係由均方差來算出。
(4)對於各自的單絲,由Scv=Sstd/Sx×100的關係式來算出Scv,由各自的單絲之Scv來算出其平均值。
N.製絲性
對於將海島型複合斷面纖維絲條製絲時的每1t之製絲斷絲,用以下的5等級之基準來表示。
A:斷絲少於2次(製絲性極優異),B:斷絲2次以上且少於4次, C:斷絲4次以上且少於6次,D:斷絲6次以上且少於8次,E:斷絲8次以上(製絲性差)。
O.纖度
纖度係依照JIS L1013(2010)的8.3.1項A法。
公定含水率(%)=島聚合物的公定含水率×島比率+海聚合物的公定含水率×海比率
關於本實施例,尼龍6的公定含水率為4.5%,鹼易溶出性聚酯的公定含水率為0.4%。
P.伸長度
伸長度係依照JIS L1013(2010)的8.5.1項。再者,測定條件係使用等速牽引強力試驗機(ORIENTEC(股)製Tensilon),夾持間隔50cm,拉伸速度50cm/min。
Q.絨毛數
使用多點絨毛計數裝置(東麗工程公司製MFC-120),自纖維包裝將纖維以600m/分鐘解舒,測定1萬米,計數裝置中所顯示的絨毛數。再者,於測定點之跟前設置整經筘(不鏽鋼製,筘間隔1mm),使纖維通過該處。重複10次的上述測定,將1萬米的平均值當作絨毛數。
R.鹼溶出性
準備4片的織造後之布帛小片(20cm×20cm),於20g/l的氫氧化鈉水溶液中進行95℃(升溫2℃)處理,測定每30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘取出時的聚酯成分之減量率。對於減量率到達90%以上為止所需要的時間,用以下的5等級來判定。
◎:在30分鐘取出時,減量率為90%以上
○:在60分鐘取出時,減量率為90%以上
△:在90分鐘取出時,減量率為90%以上
×:在120分鐘取出時,減量率為90%以上
××:在120分鐘取出時,減量率低於90%
S.布帛的柔軟性
將使用所得之海島型複合斷面纖維的平織物,在20g/l的氫氧化鈉水溶液中,於95℃(升溫2℃)×60分鐘的條件下鹼溶解處理,對於所得之布帛的柔軟性,進行10人的感官評價,使用以下的4等級之指標來評價。
◎:10人中9人以上回答所得之布帛為平滑且柔軟性優異。
○:10人中7人以上8人以下回答所得之布帛為平滑且柔軟性優異。
△:10人中5人以上7人以下回答所得之布帛為平滑且柔軟性優異。
×:回答所得之布帛為平滑且柔軟性優異的人數為10人中4人以下。
茲顯示下述實施例中所用的鈦化合物之合成方法。
(Ti-乳酸觸媒)
於經氮氣置換的反應槽中,在反應溶劑的40L乙二醇中添加536.4g乳酸(和光純藥公司製),加熱至80℃。然後,冷卻至40℃為止後,添加712g四異丙氧化鈦(日本曹達公司製),攪拌24小時。如此地得到Ti-乳酸觸媒(鈦含量:2.63g/L)。
[實施例1] (聚合方法)
於具備精餾塔的酯交換反應槽中,加入927重量份的對苯二甲酸二甲酯與595重量份的乙二醇,加入相對於所得之聚酯中的全部酸成分而言濃度為5.1莫耳%的己二酸二甲酯,以相對於所得之聚酯中的全部酸成分而言成為2.4莫耳%的方式加入5-鈉磺基間苯二甲酸二甲酯。然後,添加以鈦元素換算5ppm之作為鈦化合物的Ti-乳酸觸媒、以磷元素換算10ppm之作為磷化合物的肆(2,4-二第三丁基-5-甲基苯基)[1,1-聯苯基]-4,4’-二基雙亞膦酸酯(大崎工業化學股份有限公司製GSY-P101),添加600ppm的乙酸鎂‧四水合物,然後添加1200ppm(以氮換算29.3ppm)的EAH20(氫氧化四乙銨20%、水67%、甲醇13%之混合物,三洋化成公司製)。然後,徐徐升溫至酯交換反應槽的溫度,一邊將酯交換反應時所產生的甲醇餾出到反應系統外,一邊進行反應,而得到低聚合物。然後,自酯交換反應槽中將該低聚合物移送到聚合反應槽。移送完畢後,以聚酯中的濃度成為0.07wt%之方式,添加氧化鈦的乙二醇漿體。再5分鐘後,將反應槽內自240℃徐徐升溫至280℃為止,同時一邊餾去乙二醇,一邊將壓力降低至50Pa為止。於成為指定的攪拌機扭矩(電力值)之時間點,以氮氣沖吹反應系統而回到常壓,使聚合反應停止,以股線狀吐出,在冷卻後,立刻切割而得到聚酯的丸粒。再者,自減壓開始起至到達指定的攪拌機扭矩為止之時間約2小時15分鐘。
所得之聚酯碎片係固有黏度0.62、DEG2.0質量%,△固有黏度280為0.020,羧基末端基量47.4eq/t、熔點235℃。表1中記載所得之聚酯的性質形狀。
(紡絲方法)
藉由常見方法乾燥此聚酯碎片以使含水率成為0.01質量%以下。又,作為聚醯胺,將硫酸相對黏度(ηr)為2.6、胺基末端基量5.20×10-5mol/g、熔點215℃的尼龍6碎片以常見方法乾燥以使含水率成為0.03質量%以下。
將所得之聚酯碎片在270℃,將尼龍6碎片在270℃之熔融溫度,以前述聚酯碎片為20質量%、尼龍6碎片為80質量%之比例,藉由各個分別的加壓熔融而熔融,在紡絲組件、噴嘴中合流,使海島複合形成,自紡絲噴嘴吐出。紡絲噴嘴係第1圖中所示的管(5)進入至2號板(2)的途中為止之紡絲噴嘴,使用每單絲(孔)的島數為37島、每紡絲噴嘴的孔數為20(總島數為740)者。又,紡絲溫度為270℃。自紡絲噴嘴吐出後,以18℃的冷風來冷卻,給油後,延伸2.20倍,以4500m/分鐘的捲取速度進行捲取,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
由所得之海島型複合斷面纖維,評價島部外接圓直徑(μm)、海島部面積比率。於海部的聚酯,外接圓形0.3μm的島部係以海島部的島部面積比率20%存在。
(評價方法)
對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出 性及將所得之海島型複合斷面纖維的平織物予以鹼溶解處理而得之布帛的柔軟性。表2中顯示其結果。
[實施例2]
除了鈦化合物的含量成為15ppm以外,與實施例1同樣地聚合而得到聚酯碎片。所得之聚酯碎片係固有黏度0.62、DEG2.0質量%,△固有黏度280為0.015,羧基末端基量40.2eq/t、熔點235℃。又,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性雖然為B,但鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例3]
除了磷化合物的含量成為2ppm以外,與實施例1同樣地聚合而得到聚酯碎片。所得之聚酯碎片係固有黏度0.62、DEG0.2質量%,△固有黏度280為0.030,羧基末端基量41.6eq/t、熔點235℃。又,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼 溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性雖然為B,但鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例4]
除了尼龍6碎片的胺基末端基量成為5.0×10-5mol/g以外,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表1中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例5]
除了尼龍6碎片的胺基末端基量成為5.4×10-5mol/g以外,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解 去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性雖然為B,但鹼溶出性優異,關於所得之海島型複合斷面纖維,絨毛的發生為1.9個/1萬米。
[實施例6]
除了以聚酯碎片的羧基末端基量成為35.2eq/t之方式聚合以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得之海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例7]
除了以聚酯碎片的羧基末端基量成為54.8eq/t之方式聚合以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2 中顯示其結果。
製絲性雖然為B,但鹼溶出性優異,關於所得之海島型複合斷面纖維,絨毛的發生為1.7個/1萬米。
[實施例8]
除了尼龍6碎片的胺基末端基量成為4.5×10-5mol/g以外,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得之海島型複合斷面纖維,絨毛的發生亦為2個/1萬米。
[實施例9]
除了尼龍6碎片的胺基末端基量成為6.0×10-5mol/g以外,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性雖然為B,但鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例10]
除了聚酯碎片的羧基末端基量成為32.8eq/t以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得之海島型複合斷面纖維,絨毛的發生亦為2個/1萬米。
[實施例11]
除了以聚酯碎片的羧基末端基量成為68.1eq/t之方式聚合以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表2中顯示其結果。
製絲性雖然為C,但鹼溶出性優異,關於所得的海島 型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例12]
除了以10質量%的聚酯碎片、90質量%的尼龍6碎片之比例來得到複合絲以外,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表4中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例13]
除了以30質量%的聚酯碎片、70質量%的尼龍6碎片之比例來得到複合絲以外,與實施例1同樣地紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表4中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[實施例14]
除了以尼龍6碎片的胺基末端基量成為4.5×10-5mol/g,以聚酯碎片的羧基末端基量成為32.8eq/t之方式聚合以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表4中顯示其結果。
製絲性、鹼溶出性優異,關於所得的海島型複合斷面纖維,絨毛的發生亦為5個/1萬米。
[實施例15]
除了以尼龍6碎片的胺基末端基量成為6.0×10-5mol/g,以聚酯碎片的羧基末端基量成為68.1eq/t之方式聚合以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、纖度、伸長度、絨毛數、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率(A)、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之極細聚醯胺纖維所成之平織物的柔軟性。表4中顯示其結果。
製絲性雖然為D,但鹼溶出性優異,關於所得的海島 型複合斷面纖維,亦幾乎沒有絨毛的發生而良好。
[比較例1~7]
除了聚酯成分的己二酸成分之量、間苯二甲酸成分之量及尼龍成分之胺基末端基量成為表3中記載的條件以外,與實施例1同樣地聚合、紡絲,得到78dtex-20單絲的海島型複合斷面纖維。
又,對於所得之海島型複合斷面纖維,評價製絲性、Scv、已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率T、伸長度、絨毛數、鹼溶出性及將所得之海島型複合斷面纖維的聚酯予以溶解去除而得之聚醯胺極細纖維所成之平織物的柔軟性。表4中顯示其結果。
關於比較例1、3、5,雖然皆製絲性優異,但若己二酸成分之含量變少,則絨毛增加,鹼溶出性差。又,將所得之海島複合纖維的平織物予以鹼溶解處理而得之布帛,係聚酯為少許不溶解之狀態,柔軟性稍差。
關於比較例2、4、6,雖然皆鹼溶出性優異,亦沒有絨毛的發生而良好,但製絲性差。
關於比較例7,雖然製絲性優異,但絨毛多發生,鹼溶出性差。又,將所得之海島複合纖維的平織物予以鹼溶解處理而得之布帛,聚酯為大量不溶解之狀態,柔軟性差。
由表1~4之結果,很明顯地,與以往的海島型複合斷面纖維比較下,本發明的海島型複合斷面纖維係大幅改善因極細聚醯胺纖維之剝離所致的絨毛之發生,紡絲操作性良好,對於鹼亦顯示優異的溶解性,可說是達成極顯著之效果。又,於較佳的態樣中,更得到進一步改善紡絲操作性的海島型複合纖維,可進一步提高實用性。
1‧‧‧1號板
2‧‧‧2號板
3‧‧‧3號板
4‧‧‧海成分流入孔
5‧‧‧島成分流入孔(管)
6‧‧‧1號板(1)及2號板(2)之間隙
7‧‧‧狹縫
8、9‧‧‧合流部
10‧‧‧吐出孔
第1圖係實施例、比較例所使用的海島型複合紡絲噴嘴之概略圖。

Claims (11)

  1. 一種海島型複合斷面纖維,其係以主要重複單元由對苯二甲酸乙二酯所構成,含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分,相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分的鹼易溶出性聚酯作為海成分,以聚醯胺作為島成分。
  2. 如申請專利範圍第1項之海島型複合斷面纖維,其中使用含有以鈦元素換算3~10ppm之可溶於該聚酯中之鈦化合物,以磷元素換算5~40ppm之磷化合物的鹼易溶出性聚酯。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之海島型複合斷面纖維,其中該聚酯與聚醯胺之重量比在10:90~30:70之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之海島型複合斷面纖維,其中已發生酯‧醯胺交換反應的對苯二甲酸之單位反應率為0.0005~0.0025%‧mm。
  5. 一種海島型複合斷面纖維之製造方法,其特徵為以主要重複單元由對苯二甲酸乙二酯所構成,含有相對於全部酸成分而言2.0~5.5莫耳%之含金屬磺酸鹽基的間苯二甲酸成分、相對於全部酸成分而言3.0~6.0莫耳%之己二酸成分的鹼易溶出性聚酯作為海成分,以聚醯胺作為島成分,進行熔融紡絲。
  6. 如申請專利範圍第5項之海島型複合斷面纖維之製造方法,其中該聚醯胺的胺基末端基量為5×10-5~5.5×10-5mol/g。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之海島型複合斷面纖維之製 造方法,其中該聚酯的羧基末端基量為35~55eq/t。
  8. 一種布帛,其至少一部分具有如申請專利範圍第1至4項中任一項之海島型複合斷面纖維或由如申請專利範圍第5至7項中任一項之海島型複合斷面纖維之製造方法所得之海島複合斷面纖維。
  9. 一種極細聚醯胺纖維,其係藉由將如申請專利範圍第1至4項中任一項之海島型複合斷面纖維或由如申請專利範圍第5至7項中任一項之海島型複合斷面纖維之製造方法所得之海島複合斷面纖維予以鹼處理,溶解去除聚酯而形成。
  10. 一種布帛,其至少一部分具有如申請專利範圍第9項之極細聚醯胺纖維。
  11. 一種纖維製品,其至少一部分具有如申請專利範圍第9項之極細聚醯胺纖維。
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