TW202113176A - 芯鞘複合絲及布帛 - Google Patents

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TW202113176A
TW202113176A TW109121781A TW109121781A TW202113176A TW 202113176 A TW202113176 A TW 202113176A TW 109121781 A TW109121781 A TW 109121781A TW 109121781 A TW109121781 A TW 109121781A TW 202113176 A TW202113176 A TW 202113176A
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吉岡大輔
栗林𨺓宏
河野健明
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日商東麗股份有限公司
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Abstract

本發明之芯鞘複合絲，係鞘部聚合物為聚醯胺、芯部聚合物為聚醚酯醯胺共聚合體者，依150℃下進行熱處理時至因氧化發熱而開始發熱為止的時間為100小時以上，且70℃、8小時處理後之黃色度(YI)之變化(ΔYI)為10以下。 本發明係提供具有吸放濕性、無黃變之吸濕性芯鞘複合絲。進而提供即使重複洗滌乾燥仍維持柔軟質感、耐久性及吸放濕性能，且耐黃變優越的吸濕性芯鞘複合絲。

Description

芯鞘複合絲及布帛
本發明係關於具有吸濕性之芯鞘複合絲及布帛。
由聚醯胺或聚酯等熱可塑性樹脂所構成的合成纖維，由於強度、耐藥品性、耐熱性等優異，因而廣泛使用於衣料用途或產業用途等。尤其聚醯胺纖維除了其獨特的柔軟度、高拉伸強度、染色時之發色性、高耐熱性等特性之外，吸濕性亦優異，故廣泛使用於內衣、運動衣等用途。然而，相較於綿等天然纖維，聚醯胺纖維難謂吸濕性充足，且有悶熱或黏瘩等問題，於舒適性方面尚有較天然纖維差之問題。
從此種背景而言，顯示用於防止悶熱或黏瘩之優異吸放濕性、並具有接近天然纖維之舒適性的合成纖維，主要於內衣用途或運動衣料用途方面受到期待。
因此，將纖維構造設為芯鞘構造，以高吸濕性之熱可塑性樹脂為芯部，以力學特性優異之熱可塑性樹脂為鞘部， 而作成芯鞘構造，藉此兼顧吸濕性能與力學特性的探討正盛行中。
例如，專利文獻1揭示一種吸放濕性能優異的芯鞘複合剖面纖維，其係以熱可塑性聚合物為芯部、以纖維形成性聚醯胺為鞘部的芯鞘複合剖面纖維，其特徵在於，形成該芯部之熱可塑性聚合物之主成分為聚醚酯醯胺共聚合體，且芯部之比率為複合纖維總重量的5~50重量%。
又，專利文獻2記載一種編織物，係以藉由環氧烷與多元醇及脂肪族二異氰酸酯化合物之反應所得的聚環氧烷改質物作為吸放濕性成分，纖維構造成分為聚醯胺，添加受阻胺系及亞磷酸鹽系抗氧化劑，維持其白度。
又，專利文獻3中揭示一種芯鞘複合絲，係鞘部聚合物為聚醯胺、芯部聚合物為聚醚酯醯胺共聚合體，且藉由抑制芯部聚合物之熱劣化，即使重複實施洗滌乾燥仍可維持柔軟質感、耐久性及吸放濕性能。
又，專利文獻4揭示一種聚酯芯鞘複合絲，係鞘部聚合物為聚酯，芯部聚合物為調配聚酯與聚氧乙烯系聚醚者，並使用特定量之半受阻酚化合物作為抗氧化劑，藉此，其即使施行了鹼減量加工時仍可維持初期之白度水準，耐黃變性極優越。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平06-136618號公報 專利文獻2：日本專利特開2000-336560號公報 專利文獻3：國際公開第2017/098861號公報 專利文獻4：日本專利特開平04-153320號公報
(發明所欲解決之問題)
然而，專利文獻1記載之纖維，雖具有吸放濕性，但芯成分因家庭用洗滌乾燥機的持續使用而熱劣化，故有纖維硬化、布帛之質感變硬、耐久性及吸放濕性能降低的課題。又，其雖記載有抗氧化劑，但並未教示具體的處方。
專利文獻2記載之纖維雖然例示了受阻胺或亞磷酸鹽系耐熱劑，而可維持白度，但芯成分因家庭用洗滌乾燥機的持續使用而熱劣化，故有布帛之質感變硬、耐久性及吸放濕性能降低的課題。
專利文獻3記載之纖維係具有吸放濕性，且不致因家庭用洗滌乾燥機的持續使用而熱劣化，可維持柔軟質感、耐久性及吸放濕性能，但有經時性之黃變進展之課題，而要求進一步改善。
專利文獻4記載之纖維係鞘聚合物為聚酯，因加入了漂白劑之水洗滌而使半受阻酚失活，故有芯成分因家庭用洗滌乾燥機的持續使用而熱劣化，布帛之質感變硬、耐久性及抗靜電性能降低的課題。 (解決問題之技術手段)
本發明係為了解決上述課題，具有下述構成。
(1)一種芯鞘複合絲，其特徵為，係鞘部聚合物為聚醯胺、芯部聚合物為聚醚酯醯胺共聚合體者，依150℃進行了熱處理時因氧化發熱所造成之發熱開始為止的時間為100小時以上，且70℃、8小時乾熱處理後之黃色度(YI)之變化(ΔYI)為10以下。
(2)如(1)之芯鞘複合絲，其中，ΔMR為5.0%以上，150℃、1小時乾熱處理後之ΔMR保持率為70%以上。
(3)如(1)或(2)之芯鞘複合絲，其中，70℃、8小時乾熱處理後之黃色度(YI0 )為13以下。
(4)一種布帛，係於至少一部分具有(1)至(3)中任一項之芯鞘複合絲。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，可提供具有吸放濕性、不黃變的吸濕性芯鞘複合絲。再者，可獲得即使重複實施洗滌乾燥仍維持柔軟質感、耐久性及吸放濕性能，耐黃變性優越的吸濕性芯鞘複合絲。
本發明之芯鞘複合絲係於鞘部使用聚醯胺、於芯部使用聚醚酯醯胺共聚合體。
所謂聚醚酯醯胺共聚合體，係於同一分子鏈內具有醚鍵、酯鍵及醯胺鍵的嵌段共聚合體。更具體而言，係使選自內醯胺、胺基羧酸、二胺與二羧酸之鹽的1種或2種以上之聚醯胺成分(A)、及含有二羧酸與聚(環氧烷)二醇之聚醚酯成分(B)進行聚縮合反應而得的嵌段共聚合體聚合物。
作為聚醯胺成分(A)，係ε-己內醯胺、十二內醯胺、十一內醯胺等內醯胺類；胺基己酸、11-胺基十一烷酸、12-胺基十二烷酸等ω-胺基羧酸；尼龍66、尼龍610、尼龍612等屬於前驅物的二胺-二羧酸之尼龍鹽類，較佳聚醯胺形成性成分較佳係ε-己內醯胺。
作為聚醚酯成分(B)，係由碳數4~20之二羧酸與聚(環氧烷)二醇所構成。作為碳數4~20之二羧酸，可舉例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸；對酞酸、異酞酸、2,6-萘二羧酸等芳香族二羧酸；1,4-環己烷二羧酸等脂環式二羧酸，其可使用1種或混合使用2種以上。二羧酸較佳係己二酸、癸二酸、十二烷二酸、對酞酸、異酞酸。又，聚(環氧烷)二醇可舉例如：聚乙二醇、聚(1,2-及1,3-環氧丙烷)二醇、聚(四氫呋喃)二醇、聚(六亞甲基醚)二醇等，特佳係具有良好吸濕性能的聚乙二醇。
聚(環氧烷)二醇的數量平均分子量較佳係300~5000、更佳係500~4000。若分子量為300以上，則在縮聚合反應中不易飛散至系統外，可成為吸濕性能安定的纖維，故較佳。又， 若為5000以下，則聚(環氧烷)二醇於聚合物中均勻分散，可獲得良好的吸濕性能，故較佳。
聚醚酯醯胺共聚合體全體中之聚醚酯成分(B)的構成比率，係依莫耳比計，較佳為20~80%。若為20%以上，可獲得良好之吸濕性能，故較佳。又，若為80%以下，可獲得良好的染色牢固性或吸濕性能之洗滌耐久性，故較佳。
聚醯胺與聚(環氧烷)二醇之構成比率，係依莫耳比計，較佳為20%/80%~80%/20%。若聚(環氧烷)二醇為20%以上，可獲得良好之吸濕性能，故較佳。又，若聚(環氧烷)二醇為80%以下，可獲得良好的染色牢固性或吸濕性能的耐洗滌性，故較佳。
作為此種聚醚酯醯胺共聚合體，已市售有ARKEMA公司製「MH1657」或「MV1074」等。
鞘部之聚醯胺可舉例如：尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍9、尼龍610、尼龍11、尼龍12、尼龍612等；或含有該等與醯胺所形成之官能基之化合物，例如十二內醯胺、癸二酸、對酞酸、異酞酸、5-磺酸異酞酸鈉等之共聚合成分的共聚合聚醯胺。其中，由與聚醚酯醯胺共聚合體間之熔點差小、於熔融紡絲時可抑制聚醚酯醯胺共聚合體之熱劣化、製絲性的觀點而言，較佳係尼龍6、尼龍11、尼龍12、尼龍610及尼龍612。其中，較佳係富染色性的尼龍6。
本發明之芯鞘複合絲係依150℃下進行熱處理時至因氧化發熱而開始發熱為止的時間為100小時以上。芯成分之聚醚酯醯胺共聚合體若開始氧化分解則進行發熱，但藉由抑制所需時間、氧化發熱，即使於重複實施家庭用洗滌乾燥機(以下稱為「滾筒乾燥」)，芯成分仍不氧化分解或改質，可維持柔軟質感或耐久性及吸放濕性能。在未滿100小時的情況，若重複實施滾筒乾燥，則使聚醚酯醯胺共聚合體之熱劣化進行，並使原絲之硬化或脆化、吸濕性能之降低進行，每當洗滌乾燥時則質感變硬、布帛之耐久性及吸放濕性能降低。較佳係150小時以上。
本發明之芯鞘複合絲係黃色度(YI)之變化ΔYI為10以下。衣料用纖維由於藉由染色成為各種顔色，故期望為無色~白色。若纖維發生黃變，則淡色染色後之發色變得暗沉，而有僅限定使用於濃色染色等限制。即使於原絲剛製造後為無色~白色，仍期望於原絲保管期間、原絲製造至染色為止的期間不產生經時黃變，藉由設為此種範圍，則不經時黃變、可使用作為衣料用纖維。作為此處所指之經時黃變的指標，係使用於70℃、45%RH溫濕度下之恆溫機內處理8小時前後之黃色度的差所表示的黃變度(ΔYI)。ΔYI越小，則越不產生經時黃變，相當於耐黃變性優越。其更佳為5以下、特佳3以下。
又，於70℃、45%RH溫濕度下之恆溫機內處理8小時後之黃色度(YI0 )較佳為13以下。藉由設為上述範圍，則不僅經時黃變，亦無因高階加工步驟時之熱履歷(布帛之染色或熱定型等)所造成之黃變、或即使重複實施滾筒乾燥仍不黃變，可獲得無色調變化的布帛。
本發明之芯鞘複合絲係為了於穿用時獲得良好舒適性，而具有調節衣服內之濕度的機能。作為濕度調整之指標，係使用依進行輕~中度作業或輕~中度運動時之30℃×90%RH所代表衣服內溫濕度、與20℃×65%RH所代表之外氣溫濕度下的吸濕率之差所表示之ΔMR。ΔMR越大則吸濕性能越高，對應於穿用時之舒適性越良好。
本發明之芯鞘複合絲較佳係ΔMR為5.0%以上。更佳7.0%以上。藉由設為此範圍，可抑制穿用時之悶熱或黏瘩，可提供舒適性優異的衣料。
本發明之芯鞘複合絲經150℃、1小時乾熱處理後之ΔMR之保持率較佳為70%以上且100%以下。藉由設為此範圍內，可提供即使重複實施滾筒乾燥仍可維持吸放濕性能、保持優異舒適性的衣料。
於本發明之芯部中所使用的聚醚酯醯胺共聚合體中，含有聚(環氧烷)二醇，聚(環氧烷)二醇係進行因熱賦予而從分子內產生自由基，並攻擊鄰接之原子而生成自由基的連鎖反應，因反應熱而成為超過200度的高溫。又，聚(環氧烷)二醇的分子量越小，則越容易對分子鏈賦予熱，故有容易產生自由基、容易生成反應熱的傾向。
本發明所使用之聚醚酯醯胺共聚合體中所含有的聚(環氧烷)二醇的數量平均分子量為較小之300~5000，故就上述機制而言，聚醚酯醯胺共聚合體的熱劣化容易進行，非常容易發生原絲之硬化或脆化、吸濕性能之降低等情況。
因此，於芯部之聚醚酯醯胺共聚合體中添加補充自由基之抗氧化劑。然而，作為具有自由基補充效果之抗氧化劑，一般所使用之雙受阻酚系安定劑係因紡絲步驟時之熱履歷(於聚合物熔融時所施加之高溫或延伸後之熱定型)、高階加工步驟時之熱履歷(布帛染色或熱定型等)，而聚醚酯醯胺共聚合體之熱劣化進行，在布帛及衣料品階段所殘存之補充自由基的抗氧化劑的有效成分量大幅降低。進而，於其後之實際使用中，若重複實施滾筒乾燥，則使聚醚酯醯胺共聚合體的熱劣化進行，並使原絲之硬化或脆化、吸濕性能之降低等進展。如專利文獻3所記載般，為了抑制補充自由基之抗氧化劑的有效成分量之降低，提案併用受阻酚系安定劑、受阻胺系安定劑(HALS)的手法，即使重複實施滾筒乾燥，仍可維持柔軟質感、耐久性及吸放濕性能。然而，此手法中，由於HALS因熱而改質為著色性之分解物而著色、或HALS為鹼性故生成受阻酚之二聚物等而產生著色，故因熱履歷而布帛發生黃變。另一方面，由於亦屬於大量添加受阻酚的手法，而無法避免由受阻酚分解物所造成的著色。為了兼顧到抑制芯部之聚醚酯醯胺共聚合體之自由基產生，且抑制反應熱‧熱劣化(防止氧化發熱)與抑制黃變，有效的是半受阻酚系之抗氧化劑。
相較於雙受阻酚系之安定劑，半受阻酚系之抗氧化劑係於紡絲步驟時之熱履歷、或高階加工步驟時之熱履歷時，其抗氧化劑之有效成分量之降低量非常小。因此，不需如雙受阻酚系安定劑般併用受阻胺系安定劑(HALS)，藉由單獨使用半受阻酚系之安定劑即可抑制反應熱‧熱劣化，可使依150℃下進行熱處理時至因氧化發熱而開始發熱為止的時間成為100小時以上。又，由於半受阻酚之分解物係著色較少，故可抑制黃變，可使ΔYI值為10以下。
本發明之芯鞘複合絲之製造時所添加的半受阻酚系安定劑的量，係相對於芯部之聚醚酯醯胺共聚合體之重量，較佳為1.0重量%以上且5.0重量%以下。更佳為2.0重量%以上。藉由設為1.0重量%以上，可抑制反應熱‧熱劣化，可使依150℃下進行熱處理時至因氧化發熱而開始發熱為止的時間成為100小時以上。又，即使重複實施滾筒乾燥，仍可防止原絲之硬化或脆化，可維持柔軟質感或耐久性及吸放濕性能。藉由設為5.0重量%以下，製絲性變得良好，且可抑制原絲之黃變，故較佳。
本發明所使用之半受阻酚系抗氧化劑，可舉例如2,2’-二甲基-2,2’-(2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷-3,9-二基)二丙烷-1,1’-二基=雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯](住友化學公司製[SUMILIZER](註冊商標)AG80、ADEKA公司製「Adekastab」(註冊商標)AO-80)、1,3,5-參[[4-(1,1-二甲基乙基)-3-羥基-2,6-二甲基苯基]甲基]-1,3,4-三
Figure 109121781-A0304-12-0000-4
-2,4,6(1H, 3H, 5H)-三酮(Solvay公司製「Cyanox」(註冊商標)1790)。
其中，較佳為2,2’-二甲基-2,2’-(2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷-3,9-二基)二丙烷-1,1’-二基=雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯](Adekastab AO-80)。
本發明中，芯部之聚醚酯醯胺共聚合體中亦可併用其他之磷系、受阻胺系之安定劑。又，視需要亦可將其他各種之添加劑，例如消光劑、難燃劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、結晶核劑、螢光增白劑、抗靜電劑、吸濕性聚合物、碳等，相對於纖維全體，使總添加物含有量為0.001~10重量%之間進行共聚合或混合。
本發明中，鞘部之聚醯胺中亦可將其他各種之添加劑，例如消光劑、難燃劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、結晶核劑、螢光增白劑、抗靜電劑、吸濕性聚合物、碳等，相對於纖維全體，使總添加物含有量為0.001~10重量%之間進行共聚合或混合。
本發明之芯鞘複合絲的伸度較佳為35%以上。更佳為40~80%。藉由設為此範圍內，可使織造、針織、假撚等高階步驟中的步驟順暢性良好。
本發明之芯鞘複合絲的總纖度、原絲數並無特別的限定，剖面形狀亦配合所得布帛之用途等可設為任意形狀。若考慮使用作為衣料用長纖維素材，則作為複絲時之總纖度較佳係5分特克斯以上且235分特克斯以下、原絲數較佳係1以上且144原絲以下。又，剖面形狀可為圓形、三角、扁平、Y型、星形而無特別限制，複合形態亦無限制，較佳為偏心型、貼合型。
本發明之芯鞘複合絲可利用公知之熔融紡絲、複合紡絲之手法而獲得，可例示如下。
例如，分別將聚醯胺(鞘部)與聚醚酯醯胺共聚合體(芯部)熔融，利用齒輪泵進行計量‧輸送，直接藉由普通方法依成為芯鞘構造之方式形成複合流並從紡絲噴絲嘴吐出，利用甬道等絲線冷卻裝置吹抵冷卻風藉此使絲線冷卻至室溫，再利用供油裝置進行供油且集束，利用第1流體交絡噴嘴裝置進行交絡，通過牽引輥、延伸輥，此時依照牽引輥與延伸輥的圓周速度比進行延伸。進而，將絲線利用延伸輥進行熱定型，並藉由捲取機(捲取裝置)進行捲取。
於紡絲步驟中，芯部聚合物之熔融部溫度較佳設為235℃以上且260℃以下。若芯部聚合物之熔融部溫度為235℃以上，則芯部之聚醚酯醯胺共聚合體成為適合熔融紡絲之熔融黏度，故較佳。若為260℃以下，則可抑制聚醚酯醯胺共聚合體之熱分解、及半受阻酚系抗氧化劑之分解，可抑制黃變，故較佳。更佳係240℃以下。鞘部聚合物之熔融部溫度較佳為240℃以上且285℃以下。若鞘部聚合物之熔融部溫度為240℃以上，則鞘部之聚醯胺成為適合熔融紡絲的熔融黏度，故較佳。若為285℃以下，則可抑制芯部之聚醚酯醯胺共聚合體之溫度上升所造成之熱分解、及半受阻酚系抗氧化劑之分解，可抑制黃變，故較佳。更佳為260℃以下。合流部之熔融部溫度較佳設為235℃以上且270℃以下。若溫度為235℃以上，聚醯胺及聚醚酯醯胺共聚合體成為適合熔融紡絲之熔融黏度，故較佳。若為270℃以下，則可抑制聚醚酯醯胺共聚合體之熱分解、及半受阻酚系抗氧化劑之分解，可抑制黃變，故較佳。更佳為260℃以下。
本發明之芯鞘複合絲的芯部比率，係相對於複合絲全體為20重量%~80重量%。更佳為30重量%~70重量%。藉由設在此範圍，可對鞘部之聚醯胺施加適當延伸。又，可獲得良好的染色牢固性、吸濕性能。若未滿20重量%，有無法獲得充分吸濕性能的情況。另一方面，若超越80重量%，則不僅在如染色般之熱水環境下容易因膨潤而造成纖維表面發生斷裂，亦有對鞘部之聚醯胺施加過度延伸而造成斷紗或起毛的情況。又，產生過度張力的紡絲、延伸與斷紗或起毛的產生有關，並不適合用於安定地製造目標纖維。
本發明之鞘部所使用的聚醯胺碎片，依硫酸相對黏度計較佳為2.3以上且3.3以下。藉由設為此範圍，可對鞘部之聚醯胺施加適當延伸。
本發明之芯部所使用的聚醚酯醯胺共聚合體聚合物的碎片，依鄰氯酚相對黏度計，較佳為1.2以上且2.0以下。若鄰氯酚相對黏度為1.2以上，則在紡絲時對鞘部施加最佳應力，促進鞘部之聚醯胺的結晶化，成為高強度化，故較佳。
摻合半受阻酚系氧化紡絲劑與聚醚酯醯胺共聚合體的方法並無特別限定。可舉例如：於聚醚酯醯胺共聚合體之聚合開始時、聚合途中進行添加的方法；或使半受阻酚系抗氧化劑附著於聚醚酯醯胺共聚合體之碎片的乾式摻合法；以及事先使用雙軸擠出機或單軸擠出機，製造使聚醚酯醯胺共聚合體依高濃度含有半受阻酚系抗氧化劑的母料碎片，於紡絲步驟中將母料碎片與聚醚酯醯胺共聚合體碎片進行摻合的母料碎片法等。
於延伸步驟中，較佳係依藉由牽引輥進行牽引之絲線速度(紡絲速度，m/分鐘)、及牽引輥與延伸輥之圓周速度比之值的延伸倍率的乘積，成為3300以上且4500以下的方式設定紡絲條件。更佳係4000以下。此數值表示從噴絲嘴吐出之聚合物，由噴絲嘴吐出線速度至牽引輥之圓周速度、進而由牽引輥之圓周速度至延伸輥之圓周速度所延伸的總延伸量。藉由設為此範圍，可對鞘部之聚醯胺施加適當延伸。若為3300以上，因為促進鞘部之聚醯胺的結晶化，故提升原絲強度而獲得耐熱性，故較佳。另一方面，若為4500以下，鞘部之聚醯胺的結晶化適度進行，於紡絲時較少發生斷紗或起毛，故較佳。
又，利用延伸輥所進行的熱定型溫度較佳為110℃以上且160℃以下。若為110℃以上，則促進鞘部之尼龍的結晶化，提升強度或抑制滾筒繞緊，故較佳。又，若為160℃以下，則抑制受阻酚系抗氧化劑的熱分解，故較佳。
於供油步驟中，利用供油裝置所賦予的紡絲油劑較佳為非含水系油劑。芯部之聚醚酯醯胺共聚合體由於是ΔMR為10%以上的聚合物，故吸濕性能優異，因此在賦予了非含水系油劑的情況，將徐緩吸收空氣中之水分，故不易發生膨潤，而可安定捲取故較佳。
本發明之芯鞘複合絲由於吸濕性能優異，故可較佳地使用於衣料品。作為布帛形態，可配合編織物、針織物、不織布等目的而選擇。如前述，ΔMR越大則吸濕性能越高，對應於穿用時的舒適性越良好。從而，至少一部分具有本發明之芯鞘複合絲的布帛，係藉由依ΔMR成為5.0%以上的方式調整本發明之芯鞘複合絲的混率，而可提供舒適性優異的衣料。作為衣料品，可為內衣、運動服等各種衣料用製品。 [實施例]
以下，列舉實施例進一步具體說明本發明。又，實施例中之特性值的測定法等係如下述。
(1)硫酸相對黏度 依相對於濃度98wt%之硫酸100ml、成為1g的方式溶解試料0.25g，使用奧士華型黏度計，測定在25℃的流下時間(T1)。接著，測定僅有濃度98wt%之硫酸的流下時間(T2)。將T1對T2的比、即T1/T2設為硫酸相對黏度。
(2)鄰氯酚相對黏度 依相對於鄰氯酚100ml成為1g的方式溶解試料0.5g，使用奧士華型黏度計，測定在25℃的流下時間(T1)。接著，測定僅有鄰氯酚的流下時間(T2)。將T1對T2的比、即T1/T2設為鄰氯酚相對黏度。
(3)總纖度 於1.125m/圈之捲線器上安裝纖維試料，使其進行200旋轉，作成環狀絞紗，利用熱風乾燥機施行乾燥後(105±2℃×60分鐘)，使用天秤秤量絞紗質量，從乘上了公定回潮率後的值計算出總纖度。又，芯鞘複合絲之公定回潮率係設為4.5%。
(4)強度‧伸度 針對纖維試料，使用ORIENTEC(股)製「TENSILON」(註冊商標)、UCT-100，依JIS L1013(化學纖維絲紗試驗方法、2010年)所示等速伸長條件施行測定。伸度係從拉伸強度-伸長曲線中呈最大強力的點的延伸求得。又，強度係將最大強力除以總纖度後的值設為強度。測定施行10次，將平均值設為強度及伸度。
(5)筒編物製作 藉由筒編機調整成針距為50而製作。纖維之正量纖度較低時，依供絲至筒編機之纖維之總纖度成為50~100特克斯之方式適當進行合絲；在總纖維超過100特克斯的情形，係依1條進行筒編機之供絲，如同上述調整成針距為50而製作。
(6)氧化發熱之開始時間 依照化纖協會制定之聚丙烯纖維之氧化發熱方法，如以下般實施。 A. 試料準備 由(5)記載之筒編物採取直徑50mm之尺寸的布帛，並採取可堆積填充至圓筒容器之深度(50mm)為止的枚數。 B. 前處理 藉由JIS L0217(1995年)「與纖維製品之處理相關的表示記號及其表示方法」之103法實施洗滌，以及實施約60℃、30分鐘之滾筒乾燥。將洗滌、乾燥作為1組，將其重複10組。 C. 氧化發熱試驗 於圖1所示圓筒容器中放入經前處理之試料，藉恆溫乾燥機維持於150℃。記錄試料之中心部溫度到達150℃後的時間與溫度變化，確認有無發熱。將在100小時時未觀測到發熱的情況設為氧化發熱試驗合格。
(7) 吸放濕性ΔMR 將(5)記載之筒編物於秤量瓶中秤取1~2g左右，於110℃中保持2小時使其乾燥後，測定重量(W0)，接著將對象物質在20℃、相對濕度65%中保持24小時後，測定重量(W65)。然後，將其依30℃、相對濕度90%保持24小時後，測定重量(W90)。接著，依照下式計算。 MR65=[(W65-W0)/W0]×100%‧‧‧‧‧(1) MR90=[(W90-W0)/W0]×100%‧‧‧‧‧(2) ΔMR=MR90-MR65‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧(3) 。
(8)乾熱處理後ΔMR 將(5)記載之筒編物利用熱風乾燥機施行乾熱處理後(150±2℃×60分鐘)，測定並計算出上述所記載的吸放濕性ΔMR。
(9)乾熱處理後之ΔMR保持率 作為乾熱處理前後之ΔMR之變化指標，係依下式計算出乾熱處理後之ΔMR保持率。 (乾熱處理後之ΔMR/乾熱處理前的ΔMR)×100。
(10)黃色度(YI)變化(ΔYI) 針對(5)記載之筒編物，使用Suga試驗機(股)製彩色電腦，依JIS K7373(塑膠-黃色度及黃變度之求法，2006年)進行測定，評價耐黃變性。 ΔYI=YI-YI0 YI：熱處理前之黃色度 YI0 ：熱處理(70℃、45%RH溫濕度條件下之恆溫機內處理8小時)後的黃色度。
(11)滾筒乾燥 將(5)記載之筒編物利用JIS L1930(2014年家庭洗滌試驗方法)附錄G所記載的A1型滾筒乾燥機，重複實施溫度80℃、1小時的乾燥10次。
(12)質感評價 針對(11)記載之滾筒乾燥後的筒編物之質感，實施檢查者(5人)之相對評價。其結果係將各檢查者之評價點之平均值四捨五入至小數點以下，將平均值為3時設為S，2設為A，1設為C。 S、A視為合格。 S：與滾筒乾燥前相比完全未改變，呈非常柔軟的質感 A：相較於滾筒乾燥前變化少，呈柔軟的質感 C：相較於滾筒乾燥前，硬化進展而呈僵硬的質感。
(13)色調評價 針對(11)記載之滾筒乾燥後之筒編物的色調，依以下3階段進行評價。S、A視為合格。 S：ΔYI未滿0.9 A：ΔYI為0.9以上且未滿5.0 C：ΔYI為5.0以上。
(14)吸濕性能 針對(5)記載之筒編物，測定(11)記載之滾筒乾燥前後之(7)記載的ΔMR，計算出保持率。S、A視為合格。 S：80%以上 A：70%以上且未滿80% C：未滿70%。
[實施例1] 作為聚醚酯醯胺共聚合體，係將聚醯胺成分為尼龍6、聚醚成分為分子量1500的聚乙二醇、尼龍6與聚乙二醇之莫耳比為24%：76%的聚醚酯醯胺共聚合體(ARKEMA公司製、MH1657、鄰氯酚相對黏度：1.69)碎片使用於芯部。另外，預先藉由雙軸擠出機，在聚醚酯醯胺共聚合體中依高濃度摻合含有半受阻酚系抗氧化劑：2,2’-二甲基-2,2’-(2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷-3,9-二基)二丙烷-1,1’-二基=雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯](ADEKA公司製，Adekastab AO-80)的母料碎片與聚醚酯醯胺共聚合體碎片，相對於芯部重量，調整為3.0重量%。作為聚醯胺，將硫酸相對黏度為2.63的尼龍6碎片使用於鞘部。
以上述聚醚酯醯胺共聚合體作為芯部，以尼龍6作為鞘部，依芯部熔融部溫度235℃、鞘部熔融部溫度260℃、合流部熔融部溫度255℃進行熔融，由同心圓芯鞘複合用噴絲嘴依芯/鞘比率(重量%)=30/70的方式進行紡絲。此時，依所得芯鞘複合絲之總纖度成為56dtex的方式，選定齒輪泵的轉數， 利用絲線冷卻裝置冷卻固化絲線，從供油裝置供油非含水油劑後，利用第1流體交絡噴嘴裝置賦予交絡，將屬於第1輥的牽引輥之圓周速度設為2426m/分鐘、將屬於第2輥的延伸輥之圓周速度設為3590m/分鐘進行延伸，延伸倍率1.48倍，再藉由延伸輥150℃施行熱定型，依捲取速度3500m/分鐘進行捲取，獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。
所得纖維的物性係示於表1。所得芯鞘複合絲之氧化發熱時間為200小時以上、ΔYI=0.5。又，即使滾筒乾燥後，質感、色調、吸濕性能仍優越。
[實施例2] 除了依芯部熔融部溫度235℃、鞘部熔融部溫度240℃、合流部熔融部溫度235℃進行熔融以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[實施例3] 除了依芯部熔融部溫度260℃、鞘部熔融部溫度280℃、合流部熔融部溫度270℃進行熔融以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[實施例4] 除了將半受阻酚系抗氧化劑設為1,3,5-參[[4-(1,1-二甲基乙基)-3-羥基-2,6-二甲基苯基]甲基]-1,3,4-三
Figure 109121781-A0304-12-0000-4
-2,4,6(1H, 3H, 5H)-三酮(Solvay公司製Cyanox 1790)以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[實施例5] 除了將半受阻酚系抗氧化劑之添加量，相對於芯部重量調整為1.0重量%以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[實施例6] 除了將半受阻酚系抗氧化劑之添加量，相對於芯部重量調整為5.0重量%以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[實施例7] 除了添加半受阻酚系抗氧化劑(ADEKA公司製Adekastab AO-80)之外，將磷系安定劑(BASF公司製Irgafos 168)相對於芯部重量調整為2.0重量%以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[實施例8] 除了設為芯/鞘比率(重量%)=50/50之外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表1。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8
芯部聚合物 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體
鞘部聚合物 尼龍6 尼龍6 尼龍6 尼龍6 尼龍6 尼龍6 尼龍6 尼龍6
芯/鞘比率(重量%) 30/70 30/70 30/70 30/70 30/70 30/70 30/70 50/50
受阻酚系 抗氧化劑 種類 Adekastab AO-80 Adekastab AO-80 Adekastab AO-80 Cyanox1790 Adekastab AO-80 Adekastab AO-80 Adekastab AO-80 Adekastab AO-80
添加量(重量%) 3.0 3.0 3.0 3.0 1.0 5.0 3.0 3.0
其他安定劑 種類 — — — — — — Irgafos 168 —
添加量(重量%) — — — — — — 2.0 —
製造條件 芯部熔融部溫度(℃) 235 235 260 235 235 235 235 235
鞘部熔融部溫度(℃) 260 240 280 260 260 260 260 260
合流部熔融部溫度(℃) 255 235 270 255 255 255 255 255
原絲物性 總纖度(dtex) 56 56 56 56 56 56 56 56
強度(cN/dtex) 3.1 2.8 3.3 3.0 3.1 3.1 3.1 2.3
伸度(%) 49 46 53 48 49 49 49 45
氧化發熱試驗 開始時間 200小時以上 200小時以上 200小時以上 150小時 130小時 200小時以上 200小時以上 200小時以上
乾熱處理時之 黃色度(YI) (70℃8小時) 處理前YI 2.6 2.8 4.2 4.5 2.8 2.6 2.6 4.2
處理後YI0 3.1 3.5 5.2 8.5 3.6 3.2 3.1 5.1
ΔYI 0.5 0.7 1.0 4.0 0.8 0.6 0.5 0.9
吸放濕性 ΔMR(%) 7.6 8.0 7.6 7.5 6.5 7.5 7.0 11.7
熱處理後ΔMR(%) 6.2 6.8 5.8 5.6 5.1 6.0 5.7 10.0
保持率(%) 82 85 76 75 78 80 81 85
滾筒乾燥後之 筒編物評價 質感 S S S A A S S S
色調 S S A A S S S A
吸濕性能 S S A A A S S S
[比較例1] 除了未添加半受阻酚系抗氧化劑(無劑添加)之外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所獲得纖維的物性係示於表2。所得芯鞘複合絲係氧化發熱時間為0小時，確認到氧化發熱。又，於滾筒乾燥之重複實施中，芯成分發生氧化分解或改質，質感或吸放濕性能降低。
[比較例2] 除了將雙受阻酚系安定劑(BASF公司製「Irganox」(註冊商標)1010)相對於芯部重量調整為2.0重量%，並將HALS系安定劑(BASF公司製CHIMASSORB2020FDL)相對於芯部重量調整為2.0重量%以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表2。所得芯鞘複合絲之ΔYI=11.0，確認到黃變。又，於滾筒乾燥後之重複實施時，色調激烈變化。
[比較例3] 除了將磷系安定劑(BASF公司製Irgafos 168)相對於芯部重量調整為2.0重量%，並將HALS系安定劑(BASF公司製CHIMASSORB2020FDL)相對於芯部重量調整為2.0重量%以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表2。所得芯鞘複合絲之氧化發熱時間為0.5小時，確認到氧化發熱。又，於滾筒乾燥後之重複實施時，芯成分發生氧化分解或改質，質感或吸放濕性能降低。
[比較例4] 除了將雙受阻酚系安定劑(BASF公司製Irganox 1010)相對於芯部重量調整為2.0重量%以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係示於表2。所得芯鞘複合絲之氧化發熱時間為0.2小時、ΔYI=10.7，確認到氧化發熱與黃變。又，於滾筒乾燥後之重複實施時，芯成分發生氧化分解或改質，質感或吸放濕性能降低，且色調激烈變化。
[表2]
   比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
芯部聚合物 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體 聚醚酯醯胺 共聚合體
鞘部聚合物 尼龍6 尼龍6 尼龍6 尼龍6
芯/鞘比率(重量%) 30/70 30/70 30/70 30/70
受阻酚系 抗氧化劑 種類 — Irganox1010 — Irganox1010
添加量(重量%) — 2.0 — 2.0
其他安定劑 種類 — CHIMASSORB 2020FDL Irgafos 168/ CHIMASSORB 2020FDL —
添加量(重量%) — 2.0 2.0/2.0 —
製造條件 芯部熔融部溫度(℃) 235 235    235
鞘部熔融部溫度(℃) 260 260    260
合流部熔融部溫度(℃) 255 255    255
原絲物性 總纖度(dtex) 56 56    56
強度(cN/dtex) 3.0 3.0    3.1
伸度(%) 49 49 48 49
氧化發熱試驗 開始時間 0小時 200小時以上 0.5小時 0.2小時
乾熱處理時之 黃色度(YI) (70℃8小時) 處理前YI 4.1 7.0 3.5 6.8
處理後YI0 5.1 18.0 4.7 17.5
ΔYI 1.0 11.0 1.2 10.7
吸放濕性 ΔMR(%) 6.7 7.5 7.3 7.4
熱處理後ΔMR(%) 3.4 5.6 4.3 4.5
保持率(%) 50 75 59 61
滾筒乾燥後之 筒編物評價 質感 C S C C
色調 A C S C
吸濕性能 C A C C
[參考例] 加入對苯二甲酸二甲酯194份、乙二醇135份、間苯二甲酸二甲酯5-磺酸鈉(SSIA)26.6份、苯三甲酸三甲酯(TMTM)7.5份及四丁基鈦酸酯0.1份，一邊依140~230℃餾出甲醇、一邊進行酯交換反應後，加入磷酸三甲酯0.08份之乙二醇溶液及分子量4000之聚乙二醇328份、作為消泡劑之矽0.2份、及四丁基鈦酸酯0.1份，於1.0mmHg之減壓下、250℃之條件下進行聚合4小時，得到聚酯共聚合體。將此聚酯共聚合體依與實施例1相同的方法，依高濃度摻合含有半受阻酚系抗氧化劑(ADEKA公司製，Adekastab AO-80)的母料碎片與聚醚酯醯胺共聚合體碎片，相對於芯部重量，調整為3.0重量%。以如此調製之共聚合聚酯作為芯部聚合物，將鞘部聚合物變更為極限黏度0.70之聚對苯二甲酸乙二酯，並依芯部熔融部溫度260℃、鞘部熔融部溫度285℃、合流部熔融部溫度270℃進行熔融以外，其餘均依照與實施例1同樣的方法獲得56分特克斯24原絲的芯鞘複合絲。所得纖維的物性係強度2.8cN/dtex、伸度47%。所得芯鞘複合絲係在(6)氧化發熱試驗之B.前處理之加入了漂白劑的水洗滌時，半受阻酚失活，故氧化發熱時間為0.2小時，確認到氧化發熱。又，實施了(6)之B.前處理的布帛，由於在加入了漂白劑之水洗滌中半受阻酚失活，故芯成分發生氧化分解或改質，相較於處理前，其質感僵硬，色調激烈惡化為YI=18。
1:高溫乾燥機 2:熱電偶 3:圓筒容器 4:試料
圖1為本發明之氧化發熱測定裝置的概略圖。

Claims (4)

  1. 一種芯鞘複合絲，其特徵為，係鞘部聚合物為聚醯胺、芯部聚合物為聚醚酯醯胺共聚合體者，依150℃下進行熱處理時至因氧化發熱而開始發熱為止的時間為100小時以上，且70℃、8小時乾熱處理後之黃色度(YI)之變化(ΔYI)為10以下。
  2. 如請求項1之芯鞘複合絲，其中，ΔMR為5.0%以上，150℃、1小時乾熱處理後之ΔMR保持率為70%以上。
  3. 如請求項1或2之芯鞘複合絲，其中，70℃、8小時乾熱處理後之黃色度(YI)為13以下。
  4. 一種布帛，係於至少一部分具有請求項1至3中任一項之芯鞘複合絲。
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