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3ί8ΐ92 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一麗利用水液中的分散著色劑，於該水液 沸點或更低的溫度下，使聚對苯二甲酸丙酯纖維著色的方 法，以及依據本發明方法所著色之纖維的用途。 聚對苯二甲酸丙酯（PTMT )是一種聚酯，其具有 1 ，3 —丙二醇的二醇組份以及對苯二甲酸的二羧酸組份 。聚酯的大規模合成基本上可由兩種不同的方法完成（見 Η - D . S c h u m a η ϋ 在 C h e m i e f a s e r n / T e X t i 1 i π d 4 0 / 9 2 ( 1990)中，1058頁以後的敘述）。 其中1 9 6 0年以前所主導的老方法，主要是以二醇 來進行對苯二甲酸二甲酯的酯基轉移，而獲得對苯二甲酸 雙羥基烷酯，接著進行後續的縮聚作用。另一方面，目前 所主導的方法，則是以二醇直接酯化對苯二甲酸，然後進 行縮聚。 在酯基轉移的過程中，對苯二甲酸二甲酯是在1 6 0 至2 1 0 °C的溫度，利用催化劑，以1，3 —丙二醇來進 行酯基轉移，同時所釋出的甲醇在大氣壓力下自反應混合 物中蒸餾出來。接著將大部份爲對苯二甲酸一雙一_( 3 — 羥基丙酯）的反應混合物在減壓下更進一步加熱至2 5 0 —2 8 0 °C，並移除所釋出的1，3 —丙二醇。由對苯二 甲酸一雙（3 —羥基丙酯）製成聚對苯二甲酸的作用，可 使用與酯基轉移中所用相同的催化劑加以催化；或是在其 活性減除之後，加入另一種不同的縮聚催化劑而製得。 請 先 閲 背 之 注 意 事 項 再‘ 頁 裝 -訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ^18192 A7 B7 五、發明説明（2 ) 反應流程圖 〇 // c H0 、八/ CH〇 CH2

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•OH 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 聚對苯二甲酸丙酯的製備方法已經揭示於G B 5 7 8 0 7 9中。其中以1 ，3_丙二醇所進行的對苯二 甲酸二甲酯的酯基轉移作用係由鈉及鎂來催化。而所釋出 的醇則在大氣壓力下蒸餾出來，接著在減壓下進一步加熱 反應混合物，直到獲得聚合的聚對苯二甲酸丙酯爲止。 GB 1 0 7 5 6 8 9中則揭示了 一種由聚對苯二甲酸 乙酯和聚對苯二甲酸丙酯所製成的混合纖維。其中在製備 聚對苯二甲酸丙酯時，是使用對苯二甲酸二甲酯和1 ，3 -丙二醇作爲起始物質，而以四丁酸鈦作爲酯基轉移及縮 聚的催化劑。 ----------^-------1T------.^ (請先閲'讀背面之注意事項再〆、本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^Ϊ8192 a? Β7 五、發明説明（3 ) FR2 Ο 3 8 Ο 3 9中敘述了用以製備聚對苯二甲酸 丙酯的兩種催化劑系統。這兩種系統皆以對苯二甲酸二甲 酯和1，3 _丙二醇作爲起始物質。其中一種系統是使用 NaH〔Ti (0Bu)6〕作爲酯基轉移和縮聚的催化 劑，而另一種系統則是以杜邦公司的、T y ζ 〇 r T B T 〃以及 M g C Ο 3作爲酯基轉移催化劑，而以銻化合物作爲縮聚 催化劑。 有關製備聚醋所用的催化劑的German document OS 1 9545 27，敘述了在聚對苯二甲酸丙酯的製造過程中另一 種可能的催化劑組合。其中亦以對苯二甲酸二甲酯和1， 3—丙二醇作爲起始物質。 乙酸鎂（II )四水合物在此用作酯基轉移催化劑，而 以粒徑小於2 V m的六角結晶二氧化鍺作爲縮聚催化劑。 這些催化劑也可用於製造對苯二甲酸，1 ，2 —乙二醇及 1 ，3_丙二醇的二聚物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱'讀背面之注意事項再\ ,>>本頁) 美國專利4，1 6 7，5 4 1中敘述了另一種不是由 鈦所構成的催化劑混合物。其中係以乙酸鈷和乙酸鋅作爲 對苯二甲酸二甲酯與1 ，3 —丙二醇間的酯基轉移催化劑 ，而縮聚催化劑則使用銻氧化物。 美國專利4，6 1 1 ，0 4 9以及DE — OS 3 4 2 2 7 3 3中則揭示了一種新型的催化劑系統。其中 同樣是以對苯二甲酸二甲酯和1 ，3 —丙二醇作起始物質 ，而加入四丁酸鈦作爲催化劑。此外，並加入對一甲苯磺 酸作爲助聚劑，因此獲得更高的分子量。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A 7 _B7_____ 五、發明説明（4 ) 1 9 8 8 年時，〇.0.0〇112爸丨62,*1.11.?6『6!!&及人. Bello (見 J.Polym.Sci.,Part B:Polymer Physics 26( 1 988 ),1 397 )由對苯二甲酸二甲酯，1 ，3—丙二醇及二 伸丙基二醇起始而製成線型縮聚。其中係以鈦酸四異丙酯 作爲酯基轉移和縮聚的催化劑。此催化劑亦可用於製備對 苯二甲酸，1 ，3_丙二醇和二伸丙基二醇的共聚物。 各種更進一步的催化劑系統已在最近揭示於E P 5 4 7 5 5 3中。其中亦由對苯二甲酸二甲酯和1 ，3 — 丙二醇起始，所提及的酯基轉移催化劑包括四丁酸鈦，鈉 與四丁酸鈦，乙酸鋅，乙酸故與四丁酸鈦，以及丁羥基錫 氧化物。而所用的縮聚催化劑則爲四丁酸鈦，三氧化銻， 丁羥基錫氧化物以及一種三氧化銻與丁羥基錫氧化物的組 合物。 其中亦首次揭示了直接酯化的合成路徑。其係由對苯 二甲酸與1 ，3 —丙二醇起始，並在壓力下加熱進行酯化 作用，而隨後的縮聚作用則以三氧化銻催化完成。 上述各出版文件敘述了製造P TMT或其纖維的各種 不同的方式。然而其中並無一件揭示任何有關將PTMT 纖維著色的技術細節。 至於其他的聚酯纖維，如聚對苯二甲酸乙酯纖維，則 已有一整套有關它們著色行爲的硏究。因此，紡織業界在 使用聚對苯二甲酸乙酯時總是會遇到一些有關著色的問題 ，這點早爲人知（見Herlinger，Gutmann及 Jiang在（ C T I , C h e ra i e f a s e r π / T e X i 1 i n d u s t r i e 3 7 / 8 9，1 9 8 7 二月， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I 裝 一 訂 . 線 (請先閲'讀背面之注意事項再浐，λ.本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

SiSl92 at B7 五、發明説明（5 ) 144-150頁中所述）。 基本上聚酯只有在所謂的HT條件下，利用載體，以 分散著色劑才能達到最佳的著色，HT條件係指在經提髙 的溫度下，如1 3 0 °C，以及在加壓的容器中（見以1 a v. Falkai 在 Synthesefaserη , V e r1ag Ch era i e, Weinheim，1981年，176頁中所述）。載體是特別的助劑 ，必須將其加入著色劑水液中，以便對所用的著色劑具有 接受能力。載體也可被稱爲纖維泡膜劑，其實例包括鄰羥 基聯苯或三氯苯以及其他物質。一般認爲此類助劑可降低 凝固點，而溫度在凝固點以上時，非結晶區中的纖維大分 子斷片會成流動性的，因而加速著色程序。 由於在著色程序後必需將載體自纖維中移除，以避免 其對纖維的操作性能產生不良的影響，以及環保上的顧慮 (載體所造成的排放物及空氣污染）和聚酯/羊毛混合物 著色上的問題（羊毛無法在HT程序中著色），因而促成 了聚酯纖維的發展，因爲聚酯纖維不需使用載體便可在沸 點下著色。 爲了製出在沸點及大氣壓力下不用載體即可著色的聚 酯，一般均知該聚酯需先經過化學或物理上的改良（見 H e r 1 i n g e r 等人在 C h e m i e f a s e r / T e X t i 1 i n d u s t r i e C T I 3 7 / 8 9 , 1 4 4 - 1 5 0 頁，C h e hi i e f a s e r / T e x t i 1 i n d u s t r i e C T I 3 7 / 89, 806-814頁以及 Chemiefaser/Texti 1 industrie CTI 40/9 2 , 1 990年 2月中所述）。 在化學改良的情況中，舉例而言，需製備經醚改良的 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---------裝-- (請先閱'讀背面之注意事項再r,.本頁)

tT 線 A7 I五 --1— - -I - ·--- I - - - -I - . - * - I - - - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _B7_ 發明説明（6) 請 先 閱_ 讀 背 之 注 意 事 項 再… y % ^ 本 頁 聚對苯二甲酸乙酯。因此，在聚對苯二甲酸乙酯聚合物（ PETP)的製造期間，需將聚乙二醇（PEG)所組成 的聚醚嵌段併入PETP鏈中，如此可因這些嵌段的流動 性而促成對著色劑的接受性。同樣地，也有人嘗試以聚合 作用的方式，將聚丁二醇單元而非PEG單元，併入聚對 苯二甲酸乙酯中。此外，此類聚酯也顯示出較低的玻璃態 化溫度，而著色行爲亦有明確的改善。 訂 而且，一般均知可透過製備聚對苯二甲酸乙酯與聚、對 苯二甲酸丁酯的共聚酯，來改善著色性質，但是這些共聚 酯沒有足夠的耐熱性，因此它們無法作爲替代品。以純聚 對苯二甲酸丁酯而言，它基本上也可在不用載體的情況下 著色，但熔點太低，因此無法應用在後處理步驟所需的高 溫下。 線 比較來說，物理改良型的聚對苯二甲酸乙酯則展示出 良好的耐熱性，它是經由共擠壓聚對苯二甲酸乙酯顆粒和 聚對苯二甲酸丁酯顆粒的機械混合物所製成。 由DE3 6 4 3 7 5 2A1中可知，聚對苯f甲酸丁 酯纖維可在不用載體且不加壓的情況下，在水液中以分散 著色劑著色。 由 Ullmann，第 4版，第 2 2冊，6 7 8頁（1 9 8 3 )中可知，在PET的情況中，以不同載體或不加壓的方 式著色，有時會製造出色度相當淡的顏色。適用的分散著 色劑是那些能在1 0 0°C下迅速擴散至PET纖維中者， 例如 C. I 分散紅 6 0 (C_I. disperse red 60)。然 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 而，如前面所提過的，使用這種方法充其量只能在纖維表 面上製出淡淡的一層顔色，其中通常只有極小部份的顔色 被吸收。每次獲得的都是顔色强度低，色度淡的顔色。一 般而言，所有的分散著色劑都會造成這種結果，即使是那 些擴散係數高的也不例外。 最後，US 3 8 4 1 8 3 1中揭示了一種聚酯纖維的 著色方法，其中著色是在不用載體且不加壓的情況下，於 2 5至1 0 0°C的水浴中以分散著色劑進行。然而，以上 的概略陳述，事實上在US3，8 4 1，8 3 1中是被嚴 格限制於專用在P ET纖維上，以及限於著色浴中極少量 的著色劑。此外，該著色方法總是附有一個額外的固定步 驟，以使著色劑能更深層地透入纖維中。所有這些都說明 了一點：將P ET用於紡織方面時，不用載體或不加壓而 想達成最佳的著色，至今仍是不可能的。 基本上，應該注意的是大部份迄今所揭示的聚酯產品 ，亦即可在沸點下不用載體且不加壓而施以著色者，都難 以符合消費者對已知的聚酯纖維的既定印象。其宁有些是 最初的彈性模數會減低（感覺鬆弛），容易起皴，耐洗性 變差，回復原形的能力降低或是較易起毛球。 鑒於上述的各項先前技藝，本發明的目的在於提供一 種聚對苯二甲酸丙酯纖維的著色方法，其可用於以合於環 保的方式對聚對苯二甲酸丙酯纖維作永久性的著色，此外 經過這寧方法著色的聚醋纖維具有優良的處理性質，而且 也能滿足現今基於熱學和機械學觀點所加諸於聚酯纖維的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -----------裝----------線 {請先閱_讀背面之注意事項再广^本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7^__-五、發明説明（8 ) 各項要求。特別是在因纖維表面重複磨擦而造成磨損的情 況中，當使用由這種方法製得的纖維和紡織產品寺，該經 著色纖維中的顏色應具有較强屈-.耐磨性。 上述的以及其他並未詳述的各項發明目的，係經由一 種具有申請專利範圍第一項中所述各種特徵的方法來達成 。各種有利的方法改良是受附屬於申請專利範圍第一項的 各附屬項所保護。 當以包含至少一種分散著色劑的水液處理聚對苯二甲 酸丙酯纖維（PTMT纖維）時，其中溫度是在該水液沸 點或較低的溫度下，不加入任何載體也不施壓，其中著色 程序同時在2 0至5 0°C間的水液溫度下開始，接著將溫 度在2 0至9 0分鐘h，較佳爲4 5分鐘內，提高至該水 液的沸點或不低於該水液沸點2 0 °C的著色溫度，並在此 著色溫度或沸點下繼續著色至少2 0分鐘，較佳爲3 0至 9 0分鐘，然後以較佳爲每分鐘1°C的冷卻速率將溫度降 低到2 0至5 0°C，以使該水液中至少9 0重量％的著色 劑爲PTMT纖維所吸收，而且該分散著色劑滲入纖維的 相對深度至少爲所著色纖維直徑的5 %，這種方法不但能 以合於環保的方式將PTMT纖維著色，同時能製出具有 優良著色性質和極佳的機械學與熱學性質的經著色 P TMT纖維，該纖維極適於各項後續處理，以製造各類 機織及針織織物。 在本發明的敘述中已經揭示出：基本上所有已知的聚 對苯二甲酸丙酯纖維均可不同載體而以分散著色劑著色。 請 先 随 •ft 背 之 注 意 事 項 本衣 頁 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -11 - 2 A7 B7 五、發明説明（9 ) 特別是，這還包括了可由EPO 547 533所揭示 之方法而製得的纖維。 I---------裝-- (請先閱^?背面之注意事項再〆"本頁} 這一點令人相當訝異，因爲由各種已知的聚對苯二甲 酸乙酯的相關經驗作爲出發點，竟然沒有人預期到聚對苯 二甲酸丙酯的有利的著色行爲。 即使有人注意到純聚對苯二甲酸丁酯（纖維）可不用 載體而著色，也無法一開始即認定由聚對苯二甲酸丙酯製 成的纖維也可以同樣方式著色。除了著色性質以及其他種 種因素之外，還必須考慮到與操作性能有關的聚酯熱學性 質。 —線 對適合作爲紡織纖維原料的聚合物而言，基質聚酯的 熔點須遠高於2 0 0 °C。然而，由伸甲基數目爲奇數的二 醇所構成的酯類，其熔點一般而言卻低於伸甲基數目比其 多一個而成偶數的酯&。但是這種情況只有在伸甲基數目 較多時才較爲明顯。在聚對苯二甲酸丙酯和丁酯的情況中 ，它們的熔點就幾乎相同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 此外，有關玻璃態化溫度，對在沸點下不用寧體而能 著色的優良著色性質而言，玻璃態化溫度應越低越好，但 先前技藝中並未就這點明確指出聚對苯二甲酸丙醋能不用 載體而著色的適用性。各家學者所提出的資料大不相同。 G · F a r r 〇 w 等人在 M a k r 〇 m ο 1 _ C h e Hi . 3 8 ( 1 9 6 0 ) , 1 4 7 頁中 認定其玻璃態化溫度爲9 5 °C，因此髙於聚對苯二甲酸丁 酯，但 US — PS 3，6 8 1 ，1.8 8 卻引證 4 5°C 爲 聚對苯二甲酸丙酯的玻璃態化溫度。jacks()n等人在j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 12 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 , B7 —1 - - -— ———— _____ — 五、發明説明（10)

Appl.Polym. Sci.14(1970),685 頁中也刊出一個聚對苯二 甲酸丙酯的玻璃態化溫度，其係高於聚對苯二甲酸丁酯。 因此，總而言之，由現有的與著色行爲相關的物理數據出 發，是無法一開始就作出聚對苯二甲酸丙酯與聚對苯二甲 酸丁酯之間或與聚對苯二甲酸乙酯之間具有類似性的道種 確結論。 根據本發明，由聚對苯二甲酸丙酯所製得之聚對苯二 甲酸丙酯纖維特別適於著色，該聚對苯二甲酸丙酯係經由 使用一種單一催化劑，較佳爲鈦化合物，來催化酯基轉移 使用及後續的縮聚作用而製得。在此情況中，酯基轉移催 化劑最好不要在縮聚作用前被轉化爲鈍化形式。而且，具 有催化活性的物質只在反應混合物中製出，且其能留在聚 合物中直到反應結束。 本發明中由P TMT材料所構成的纖維可藉由熟於此 技藝之人士所習於使用的任何方法製得。聚對苯二甲酸丙 酯較佳爲經過熔紡程序而製成纖維，其中聚合物材料先經 乾燥至含水量低於0. 0 2重量％，以在大約1§5°C的 溫度下進行乾燥較隹。如果需要，可使用熟於此技藝之人 士所知的拉幅機，在1 1 0 °C (熱桿）或9 0 °C (加熱模 )的溫度下，將該聚酯所紡成的纖維作熱抽伸％ 可用於本發明方法的分散著色劑（分散染料）並不限 於某些特定化合物，而是包括所有水溶性低而能在一種水 分散系中將疏水性纖維著色的著色劑。適用的分散著色劑 均爲熟於此技藝之人士所熟知，在此僅提出幾個代表性例 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 裝 .. .訂 ^ 線 (請先M.讀背面之注意事項再*/.為本頁) 經濟部中央標準局員Η消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（11) 子：即出自偶氮系列，胺基Μ醌類或胺羥基葸醌類的著色 劑，或硝基著色劑等。上述道些著色劑中還包括具有幾個 硝基或齦基取代基的單偶氮著色劑，以及雜環偶氮和聚甲 炔著色劑。上述各類著色劑中的各個著色劑可單一使用或 混合使用，其中不同類的著色劑也可彼此混合以配出如綠 色或黑色等顏色。而且，在本發明之著色方法的範圍中， 亦可斟酌使用基本上用於棉著色的著色劑，其中使用分散 方法將一種二胺基化合物用作著色劑，在纖維上將其重氮 化，並與適合的偶合化合物反應，而製出三偶氮的黑色物 質。此外，本發明亦包含了分散著色劑的所謂後處理著色 的所有變異方法。 本發明方法開始時，分散著色劑是在水液中。在著色 過程中它們散布於水液與所欲處理的纖維之間，就像散布 於兩種不互溶或難以互溶的液體之間，然後藉由適當的反 應控制程序及物質選擇作用而爲纖維所吸收。 本發明處理纖維的方法基本上是使該纖維水液（一種 包含分散著色劑及任何所需要的助劑的水溶液）_觸，例 如將該纖維浸入水液中並靜置一段時間。根據本發明，這 種方法是在不加載體且不施壓的情況下，亦即不施加大於 大氣壓力的壓力，於該水液沸點或較低的溫度下進行，以 事實上使該水液中至少9 5 %的著色劑爲該Ρ ΤΜΤ纖維 所吸收。這種方法一般而言相當於一種汲盡水浴的著色方 法，亦即在偵測限度的範圍內，所有的著色劑完全爲所處 理的纖維所吸收。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） — -——.I— HI —II 線 (請先軋讀背面之注意事項再〆..¾本頁) 14 - A7 B7 3l^l92 _______ 五、發明説明（12) 在一種本發明的權宜改良法中，係使用一種對每公斤 所處理的PTMT纖維而言含有3. 0至7. 0公克分散 著色劑的水液，而將聚對苯二甲酸丙酯纖維著色。在最有 利的方法中，所用的水液對毎公斤PTMT纖維而言含有 4. 5至5. 5公克的分散著色劑。上述的每一個分散著 色劑量係指市售著色劑中所含純著色劑的量。眾所週知， 市售的著色劑可能含有大量的輔助物質（可高達8 0重量 % )。 如前文所指出的，本發明的著色方法是在不同載體且 不施壓的情況下，於水液的沸點或較低的溫度下進行。水 液的沸點有可能高於1 〇 〇 °C，這需視水液的組成而定， 尤其是著色劑或著色助劑（並非載體）的量。然而，已有 證據明確顯示，即使在沸點高於1 〇 〇°C的情況下，本著 色方法也可不需加壓而進行，亦即不需使用特別的加壓容 器，例如密封的著色槽。然而，大體而言，加入著色劑及 /或助劑只會稍微改變著色水液的沸點。在本發明的一個 有利體系中，PTMT纖維係在大約8 0至1 1 g°C的著 色溫度下加以處理。較佳的處理溫度爲9 0至1 0 0°C。 本發明的著色方法可使著色劑在纖維中散布地極爲均 勻。尤其是著色劑會非常快速地滲入纖維內部。分散著色 劑滲入纖維的相對深度至少爲所著色纖維直徑的5 %。在 本發明的著色條件下，聚對苯二甲酸丙酯纖維的著色特別 地有利而且完全，比諸聚對苯二甲酸乙酯纖維，則在相同 的著色條件下，只能著色成淡淡的一圈。 -15 - 裝 I —^ —iT— I I 線 ^請先虬讀背面之注意事項再彳鳥本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 〜〜 _B7_ 五、發明説明（13) 請 閱. 背 之 注 意 事 項 再 |裝 頁 由本發明的著色方法所製得之經著色P TMT纖維可 用於許多不同的方面。基本上.，它們可用於所有使用經著 色聚酯纖維的各行各業。由本發明方法所製得之經著色 P TMT纖維尤其適用於製造機織或針織織物。由於該經 著色P TMT纖維具有優異的機械性質，尤其是彈性佳且 回復原形的能力强，所以它們也很適合用在高張力紡織品 中或是用作高彈性織料。 下文中將以實施例的方式並參考附圖而對本發明作更 爲詳細的說明。附圖的說明如下： 圖1:顯示聚對苯二甲酸丙酯合成期間溫度和壓力的 變化的一個例子。 訂 圖2 :將著色劑C. I.分散藍13 9 (C.I. Disp erse Blue 139) 用於聚對苯二甲酸丙酯纖維及乙酯纖維 時，著色劑吸收量隨著色溫度改變的情況。 圖3 :將著色劑C. I.分散紅6 0 (C.I. Disper 線 se Red 60) 用 於聚對苯二甲 酸丙酯纖維及 乙酯纖維時， 著色劑吸收量隨著色溫度改變的情況。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖4 :在同樣的著色時間下以C. I .分散藍1 3 9 對PTMT及PET纖維聚合物著色所得之樣品，其係以 著色溫度的函數及灰色色度表示。 圖5:在同樣的著色時間下以C. I.分散紅60對 PTMT及PET纖維聚合物著色所得之樣品，其係以著 色溫度的函數及灰色色度表示。 圖6 :在9 5°C下經C. I .分散藍1 3 9著色之纖 本紙張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16 - 31^192 A7 _____ 五、發明説明（14) 維的橫截面，其中左邊是聚對苯二甲酸丙酯，右邊是聚對 苯二甲酸乙酯。 圖7 :在1 2 0°C下經C_ I .分散藍1 3 9著色之 纖維的橫截面：其中左邊是聚對苯二甲酸两酯，右邊是聚 對苯二甲酸乙酯。 圖8 :對於聚對苯二甲酸丙酯及乙酯，著色劑c_ I ·分散藍1 3 9之滲入深度隨著色溫度改變的情況。 製備聚合物 聚對苯二甲酸丙醋係在容量2或2 〇立方公寸的縮聚 設備中製備。 45莫耳（m 〇 iM 8739克 1〇1·25莫耳（m 〇 ) 7705克 27莫耳（_〇1) (0.015陶爾（torr)下沸點 155°c ) 正丁醇 (沸點1 17°C ,含水量<0 . 01¾) 批料量以對苯二甲酸二甲酯而言爲4 5莫耳，i ，3_丙 一醇（一醇批料D，其中1 ’ 3〜芮二醇的含量爲 99. 924%，其他是0· 〇1ι%的3—羥甲基四氩 化哌喃，0 〇 〇 5%的2 —羥乙基— 3_二氧雜環 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 閱_ 讀 背 面 之 注 意 事 項 r~' k 本 頁 批料：對苯二甲酸二甲酯 (HUls的纖維級） 1 , 3-丙二醇 (Degussa AG) 四丁酸鈦 • 19克 83 · 7克 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 ' 17 - 經濟部中央榡準局貝工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） A 7 « _____B7_ 五、發明説明（15) 己烷，0. 0 2%的含羰基化合物以及0 . 0 4 %的水） 與對苯二甲酸二甲酯的比例經選定爲2. 2 5 : 1，而四 丁酸鈦則在正丁醇中以1 0重量％强度的催化劑溶液形式 使用，四丁酸鈦相對於對苯二甲酸二甲酯而言濃度爲 6 0 0 p p m ° 酯基轉移作用： 將對苯二甲酸二甲酯，1，3 —丙二醇及催化劑溶液 置於縮聚器中，並在連縝的舒緩氮氣流下加熱至1 4 0°C 。待對苯二甲酸二甲酯熔化後，啓動搅拌器並將溫度提高 至2 2 0 °C。將酯基轉移期間釋出的甲醇蒸餾出來，直到 達到了預計的量爲止。 縮聚作用： 將縮聚器中的壓力分段降低，接著蒸餾掉過量的1 ， 3 —丙二醇及縮合期間所形成的1 ，3 —丙二醇。當1 ， 3 —丙二醇液滴的收集速率降到低於每分鐘0. 5滴時， 將溫度緩慢提高至2 7 0 °C，然後再度降低壓力：直至達 到油泵眞空（PS0. 05巴（bar))爲止。以上資 料係應用於2立方公寸的縮聚器。攪拌器馬達所消耗的能 量，則作爲在該2立方公寸縮聚器中縮合作用是否仍在進 行的一種間接判斷標準。在2 0立方公寸的縮聚器中，則 以轉矩作爲縮聚作用是否仍在進行的判斷標準。然後解除 縮聚器中的抽眞空狀態，並在稍高的氮氣壓力下以齒輪泵 將製成的對苯二甲酸丙甲酯排送至水浴中，以取出器汲出 -18 - 裝 -有 線 _(請先M讀背面之注意事項再/鳥本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（16) ，並立刻將其顆粒化。 合成期間重複施行的溫度變化係藉電腦控制的溫度程 式確保其施行無誤。其他條件，諸如壓力和攪拌器速度， 則以固定時間表手動改變。 縮聚作用的結束時間是在事前的實驗中以攪拌器軸上 轉矩的增加來決定。該轉矩隨著分子量的增加而增加，並 會經過一個依溫度而定的最大値。轉矩在經過該最大値後 就會開始降低，因爲這個時候降解反應進行地比建鏈反應 快得多。經此決定在一個特定溫度下最佳的縮合時間後， 在往後的試驗中均使甩樣的時間。 在圖1中可看到在反應時間的大約第210分鐘時溫 度曾下降了 一下。這是因爲大量1，3 —丙二醇迅速的蒸 餾作用，其中該作用自反應混合物中吸取的能量比外在加 熱器所能供應的能量多。 而且，値得注意的是縮聚器被給定的結束時溫度是 2 4 0 °C。這個溫度在縮聚作用結束前7 5分鐘即已達到 ，其後一直保持恆定直至縮聚作用結束。然而，如圖1中 所顯示的，熔融物的溫度一直持續升高至縮聚結束時的 2 6 7 °C。此處所需的熱量並非由加熱器自外面供應，而 晕由縮聚器本身內部的撹拌熱所產生。這種效應只有在接; 近縮聚結束時才會發生的原因，可由縮聚熔融物不斷增加 的黏度上得到解釋。 以上述的方式製得一組聚合物。表1中列有將這些聚 合物用於後續的紡絲試驗中時最爲重要的一些性質。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —-H 裝 I I I n ^ 《請先軋讀背面之注意事項再^:為本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（Π ) 表1 聚雜撕 Mw(克/臭耳） C00H [毫克當公斤] L* a* b* A)PTMT 20/14 49700 34 69 -1.8 +6.7 PTMT 20/11 50400 35 69 -1.6 +7.4 PTMT 20/13 51000 27 70 -1.5 +5.8 B)PTMT 20/12 53100 29 70 -1.7 +6.2 PTMT 20/18 55200 24 69 -1.7 +5.7 PTMT 20/19 55900 26 69 -1.6 +5.9 OPTMT 20/15 57300 26 70 -1.8 +6·4 PTMT 20/16 59400 25 70 -1.7 +5.6 PTMT 20/17 60100 25 69 -1.7 +5.3 PET Rhodia 34 m 標準： Mn=20500 ----------^ — A請先»讀背面之注意事項為本頁) ,訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（ 18) 1 1 表 1 中的 分析數據係以下述方 式 獲 得 • 1 1 I 分子 量 ( Mw ( 克 / 莫耳））： /—V- 請 1 1 先 1 分 子 量的 重 量 平均數係以靜態 光 散 射 的 方 法 測定 °爲 閲 讀 1 背 1 此， 需 在 1 ， 1 9 1 ，3，3，3 — 7^ 氟 異 丙 醇 中製 備濃 之 1 | 度爲 2 ， 4 ， 6 9 8及1 0克/升 的 聚 合 物 溶 液 。將 在 事 1 2 0 °C 下 經過 過 濾 的道些溶液置於 氦 雷 射 ( λ — 6 3 3 項 h 1 I n m ) 光 柱的 照 射 範圍中，並測定 散 射光 强 度 因 觀測 角度 本 φ. 頁 1 而產 生 的 變化 〇 在 此使用甲苯作爲 測 定 光 學 常 數 及控 制樣 1 1 品溫 度 的 標準 0 在 任姆（Z i mm )圖 上 將 散 射 光 强 度對 角度 1 1 及濃 度 作 圖。 1 1 在 此 使用 一 種 產自 Soci6t6 francai se d'i nstrume- 訂 1 nt s de control e e t d'analyses 的 儀 器 ： 即 W i pp 1 e r & 1 I S c h e i b 1 i ng的發光/散射儀。 1 I 折 射 率則 以 Wyatt科技公司的 Wy a t t Op i lab 903 1 1 線 干擾 折 射 儀測 定 0 1 1 終端 羧 基 (C 0 〇 H〔毫克當量/ 公 斤 ) • 1 1 1 終 端 羧基 係 藉 由在8 0 °C下將 4 克 的 聚 合 物 溶於 7 0 1 I 毫升 之 1 ：1 ( 重 量：重量）苯酚 / 氯 仿 的 溶 劑 混合 物中 1 I 來加 以 測 定0 在 冷卻至室溫後，加 入 5 毫 升 苯 甲 醇及 1毫 - 1 1 | 升水 9 並 以氯 氧 化 鉀在苯甲醇中的 0 • 0 2 N 溶 液電 導滴 1 1 定該 溶 液 0使 用 Μ ethrom公司的 D 0 S i m at 665 持續加 1 1 入氫 氧 化鉀溶 液 9 並接著以 W T w 公 司 的 附 有 導電 性測 1 1 本紙張細用侧家樣準（時4规格（2™… A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __：___ 五、發明説明（19) 量電池（電池常數：〇· 572)的DIGI 610 來測導電性。 著色的測定（L*，a*及b*): 聚合物被著色的能力係用CIELAB的著色値定出 。聚合物顆粒是以Minolta CR 310測定，其中需將該儀 器的光譜敏感度盡可能地調整至CIE2標準觀測功能。 測量範圍的直徑爲5公分，並使用白色標準來作校準。 纖維的製浩 乾燥 在結絲試驗之前，先在H e u k h a u s A p p a r a t e b a u公司 之容量10 0立方公寸的輾轉乾燥機中，將聚合物以每批 約2 5公斤的方式分批乾燥。各聚合物批料ρτΜτ 2 0 /1 4+ΡΤΜΤ2 0/11+ΡΤΜΤ2 0/1 3 , ΡΤΜΤ2 0/1 2+ΡΤΜΤ2 0/1 8+ΡΤΜΤ 2 0/1 9 及 ΡΤΜΤ2 0/1 5+ΡΤΜΤ2 〇/;L 6 + PTMT2 G/l 7均先經混合，以獲得混合批料a) ，6)及（：）（請見表1)。 表2中列出乾燥條件： 表2 : 1 小時 8(TC [131TC ] P<0.2毫巴（mbar) 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) A4規格（2Η)χ297公4 ) '' —-- -22 - 1' I n n n I n n .^1 I n T n l_ . I---I 良 Ί 福 _(請先盹讀背面之注意事項各彳"本頁) η 8 Α7 Β7 五、 發明説明（ 20 小時 小時 100°C[130°C] Ρ<0.2 毫巴 165°C[180°C] PC0.2 毫巴 方括弧中的溫度是乾燥聚對苯二甲酸乙酯時所用的溫 度，該聚對苯二甲酸乙酯也是在與處理聚對苯二甲酸丙醋 相類似的條件下製成纖維。 最後在1 2小時中，引入氮氣的情況下，將輾轉乾燥 機冷卻至室溫。 這些經乾燥聚合物的含水量低於〇 . 〇 0 2 5%，因 此在熔紡程序期間不會發生明顯的聚合物降解反應。 (請先閲讀背面之注意事項#.¥寫本頁) -裝- 熔紡： 紡絲試驗係使用 T . C . B a r t h S t r u k t u r u n d E i g e n s-c h a f t e π von Fas e r n a u s Polyethylen-/p〇lybutylente rephthalat-Mischungen hergestellt ini Schnellspinn verfahren,博士論文，1 98 9 年，Stuttgart 大學， 中所述的一種紡絲器。 ΪΤ 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 紡絲器： 擠出螺桿： 紡絲頭： 紡絲泵： 紡絲溫度： 繞絲速度： 30毫米；25D 3 2 X 0.20毫米（ 32 X 0.35毫米） 2 . 4立方公分/轉 250°C [ 290°C ] 2000至5000公尺/分鐘 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 - A7 ;、 _B7_ 友、發明説明（21) 以由 1 0% Limanol PVK 及 1.6% Ukanol R 所製成 之水乳膠液作爲製劑。該製劑的施加率約爲〇 . 5 %。 請 先 閱 讀' 背 A 之 注 意 事 項 再 r % 奘 本衣 頁 要製備特定的紡絲纖度，必須先知道聚合物熔融物的 密度。因此，下述資料可用於製備的特定應用： 聚對苯二甲酸丙酯： 250°C =1.09克/立方公分 聚對苯二甲酸乙酯： 290°C =1 . 29克/立方公分 製劑溶液： 20°C =0 . 923克/立方公分 在紡絲試驗期間，市售的聚對苯二甲酸乙酯和聚對苯 二甲酸丙酯一樣進行紡絲。對3 2單絲1 6特（t ex)的 紡絲纖度而言，紡絲速度係在2 0 0 0至5 0 0 0公尺/ 分鐘的範圍內。在3 5 0 0公尺/分鐘的恆定紡絲速度下 ，紡絲纖度則是在每32單絲9. 6至22. 4特的範圍 內。這相當於每根單絲0. 3至0. 7特的纖度。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在聚對苯二甲酸丙酯的情況中，紡絲溫度是在2 4 0 至2 7 0 °C之間，其中在25 0 °C下可得到最隹的結果。 此外，用於聚對苯二甲酸丙酯的紡絲頭，可使用噴絲孔直 徑爲2 0 0至3 5 0微米的各種紡絲頭。以2 0 0微米紡 絲頭的效果最好。 在Diens Apparatebau公司的拉幅機上對所製得之 經紡絲纖維作熱抽伸。抽伸因數係經選擇以使經抽伸的纖 維具有約2 5 %的伸長量。 由聚對苯二甲酸丙酯及乙酯所製得之經紡絲纖維及經 抽伸纖維的機械性質表列如下： 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（>/) 聚對苯二甲酸丙醒的經紡絲纖維： 紡絲速度 紡絲臟 最大拉力 初始讎 伸長量% [公尺/分鐘] [特] [CN/彌] [CN/撕] 2000 15.9 1.68 19.9 139 2500 16.1 1.97 20.8 107 3000 16.1 2.25 22.0 85 3500 16.1 2.48 23.2 68 4000 16.3 2.59 23.6 60 4500 16.3 2.53 23.3 59 5000 15.8 2.59 22.9 55 3500 9.6 2.54 23.2 68 3500 12.9 2.49 23.0 68 3500 16.1 2.48 23.2 68 3500 19.4 2.44 22.7 67 3500 22.7 2.34 22.4 64 ----------辦衣------"--^-----^ 、(請先隨讀背面之注意事項再彡..寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^18192 五、發明説明（A ) 經抽伸的聚對苯二甲酸丙酯纖維 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 紡絲醚 抽伸因數 紡絲顧 最大拉力 讎 伸長 [公尺/分鐘] [特] [CN/·] [CN/錄] 2000 1.78 9.0 2.76 24.1 42 2000 1.90 8.8 2.92 24.3 38 2000 2.00 8.4 2.97 24.8 32 2000 2.11 7.9 3.20 26.2 26 2000 2.20 7.9 3.34 24.6 24 2000 2.32 7.2 3.75 26.8 22 2000 2.41 7.1 3.98 27.1 20 2000 2.16 7.9 3.26 24.7 26 2500 1.87 9.2 3.43 25.1 26 3000 1.66 10.4 3.52 25.3 24 3500 1.44 12.1 3.29 25.5 25 4000 1.37 12.8 3.38 25.4 26 4500 1.36 12.8 3.34 25.1 25 5000 1.35 13.1 3.35 25.4 27 3500 1.44 7.1 3.49 25.8 24 3500 1.44 9.6 3.41 25.8 25 3500 1.44 12.1 3.29 25.5 25 3500 1.44 14.5 3.29 26.0 24 3500 1.44 16.8 3.24 24.4 22 ----------^--------，訂-------^ (請先閲f背面之注意事項再V烏本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 聚對苯二甲酸醜的繊絲隱： 紡絲速度 紡絲謎 最大拉力 初始鏈 伸:ft! [公尺/分鐘] [特] [CN/侧 [CN/通] 2000 15.8 1.82 21.3 156 2500 15.8 2.07 23.5 131 3000 15.3 2.29 27.1 110 3500 15.9 2.55 33.3 93 4000 15.9 2.67 41.2 79 4500 15.6 2.86 51.4 68 5000 14.8 3.21 60.2 60 3500 9.6 2.63 40.6 89 3500 12.8 2.56 37.2 90 3500 15.9 2.55 33.3 93 3500 19.0 2.54 32.9 93 3500 22.2 2.46 31.4 93 (請先閱讀背面之注意事項再，#寫本頁) 裝·

:1T 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（/) 經抽伸的聚對苯二甲酸乙酯_ 紡絲速度 抽伸因數 紡絲纖 最大拉力 觀 伸;Μ [公尺/分鐘] [特] [CN/侧 [CN/册] 2000 1.79 8.9 3.45 68.1 43 2000 1.88 8.5 3.75 76.7 38 2000 1.98 8.1 3.93 82.8 31 2000 2.08 7.8 4.01 91.5 24 2000 2.20 7.4 4.26 104.0 17 2000 2.29 7.1 4.50 108.7 9 2000 2.42 6.8 5.25 117.2 6 2000 2.07 7.8 4.10 97.5 24 2500 1.85 8.7 4.08 100.2 25 3000 1.69 9.2 4.20 103.0 24 3500 1.55 10.5 4.21 103.3 26 4000 1.46 11.1 4.19 106.8 26 4500 1.38 11.6 4.06 105.1 25 5000 1.31 11.5 4.34 112.6 25 3500 1.55 6.4 4.26 110.5 24 3500 1.55 8.4 4.31 108.0 25 3500 1.55 10.5 4.21 103.3 26 3500 1.55 12.6 4.17 102.3 25 3500 1.55 14.6 4.15 101.8 25 I---------批衣-------訂-------0 (請先閱護背面之注意事項再V"本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 3iSl92_^_： 五、發明説明（26 ) 著色試驗 聚合物在水性介質中的玻璃態化溫度對合成纖維的著 色行爲是相當重要的。D.R.Buchanan和 J.P. Walters在 Text. Res. J. ；11_( 1977 ),398頁中定義一種著色轉移溫 度。合成纖維對著色劑的吸收量在此定爲溫度的函數。著 色劑吸收量達平衡値5 0 %時的溫度即定義爲著色轉移溫 度。然而，該著色轉移溫度也需視著色時間及著色劑結構 而定。 基質： 在著色試驗中使用纖維屑會有纖維結塊因而不能被著 色液均勻包覆的缺點。因此產生的不均勻著色程度不能用 來測定著色劑含量。所以著色試驗是以由經抽伸纖維所製 成之針織物來進行的。爲了製造針織物以獲得針織水龍袋 (直徑1 0公分），故使用 Machinenfabrik Lucas公司 的Elba型循環針織機。 I I I I 裝— I I —I I 訂 I I I 線 (請先閱资背面之注意事項再矿％本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 著色試驗中係使用由下列纖維所製得之針織物： 聚合物 紡織速度 紡絲纖度 抽伸因數 抽伸纖度 [公尺/分鐘] 〔特〕 〔特〕 PTMT 3500 16.1 1.44 12.1 PET 3500 19 . 0 1.55 126 爲了能夠在抽伸纖度上及受其影響之所著色纖維的纖 維直徑上作比較，所以因聚對苯二甲酸乙酯不同的抽伸因 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -29 - A7 A7 經濟部中央梯準局員工消費合作杜印製 _ 五、發明説明（27 ) 數而對其選用了較高的紡纖纖度。 在經過循環針織機的針織後，將纖維加以清洗以去除 紡絲期間所施加的製劑。 前處理： 爲去除紡絲製劑，將針織物清洗如下： 清洗條件： 機器設備： 備有洗鼓的Mathis LAB巨型噴水機

溫度： 3 0 °C 時間： 1 2 0分鐘 清洗液： 1克/升的Bayer AG公司產製之 K i era 1 on ® EDB 清洗液比例：1 : 5 0 將針織物在1 8 Q°C下熱固定1分鐘，以避免其在著 色期間收縮並改善其形穩性。如此可鬆驰抽伸期間在纖維 中所產生的應力。與由聚對苯二甲酸乙酯所製得之經熱固 定的針織物相比較，由聚對苯二甲酸丙酯所製得_的面積 收縮程度較高。 固定條件： 機器設備： Mathis乾燥機 溫度： 18 0°C 時間： 1分鐘 著色劑： 選用擴散係數完全不同的兩種分散著色劑： 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ----------种衣-------.訂-------,^ (請先閱·讀背面之注意事項再/:,€本頁) -30 - B7 i、發明説明（28) 窨色劑 據散係數 [101°公分_2 ·秒] C.I.分散藍139 0.8 單-偶氮著色劑

Bayer AG公司的 resol i η海藍GLS C.I.分散紅60 3.4 M餛著色劑

Bayer AG公司 resolin 紅FB 要作著色劑吸收的定量測定必須要知道純著色劑的消 化係數。上述分散著色劑的純化詳述於E.M.Schnaith( 博士論文，1 9 7 9年，Stuttgart大學）中。 著色溫度係在6 0°C至1 4 0°C的範圍內。 著色總是開始於4 0 °C，加熱速率係經選擇以便在 4 5分鐘後達到著色溫度。冷卻速率則總是1° K/分鐘 直到著色浴達至4 0°C爲止。 經濟部中央橾準局貝工消費合作杜印製 著色條件： 著色設備： 著色時間： 著色液比例： 著色液： (請先閲讀背面之注意事項再〆..¾本頁)

Ahiba Polymat 6 0分鐘 1:20 1克/升的著色劑 2克/升的Bayer AG公司之 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） -31 - ^^192 A7 ____B7___ 五、發明説明（29 )

A v ο 1 a n ® IS 2克/升的磷酸二氫鈉二水合物 還原性後處理： 爲了移除澱積在纖維表面上的著色劑，著色之後需進 行還原性後處理。還原液的加熱速率爲2° K/分鐘，冷 卻速率則爲1 ° K /分鐘。 還原條件： 機器設備： Ah i ba Po 1 ymat

溫度： 70°C 還原液比例： 1:20 還原液： 3克/升的連二亞硫酸鈉 1 . 2克/升的氫氧化鈉 1 克 /升 Bayer AG 公司的 Levegal®

HTN 最後，以5 %强度的甲酸酸化該針織物。 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲•讀背面之注意事項再丨為本頁) 著色劑的吸收： 爲測定著色劑的吸收量，將在不同溫度下著色的纖維 用氯苯作徹底的萃取。將萃出物稀釋至特定的體積，並使 用 P e r k i η E 1 n e r B 〇 d e π s e e w 〇 r k s 公司之 L a m b d a 7 型 UV/V IS分光度計來測定此溶液的消光。著色劑含量可藉 由使用相應的校正線而由該萃取溶液在下述特性波長的消 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4说格（210X297公釐） -32 - 五、發明説明（30 ) 光而測定。 C. I .分散藍139: C . I .分散紅6 0 : 6 0 4 n m 5 1 6 n m 單ii爲克/公斤物料的著色劑含量（cc)可利用下面 的數値方程式算出： C.I.分散藍60: CC [克/公斤物料] + 3.2X ΙΟ'3 萃取溶液體稹（毫升） ---X-- (請先閱讀背面之注意事項再„,.舄本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 .05948 被萃取樣品重量（毫克 C . I .分散紅6 0 : E + 4.67X 10"4 萃取溶液體積（毫升） CC[克/公斤物料]=—___X___ 0.04115 被萃取樣品重量（毫克） 其中之"E"意指消光。 圖2及3顯示以著色溫度的函數表示之聚對苯二甲酸 丙酯纖維的著色劑吸收量，同時並與聚對苯二甲酸乙酯纖 維的結果作比較。 圖2及3中的橫線表示相對於所用基質的量而言存在 於著色液中的著色劑量。 由圖2中可看出，聚對苯二甲酸丙酯纖維的著色開始 本紙張尺度逋用中國國家檩準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0 X ：297公釐） A 7 > s_B2_ 五、發明説明（31 ) 於約7 0 °C，而聚對苯二甲酸乙酯纖維則在9 0 °C以上才 開始明顯地著色。 最高可測定著色劑吸收量（the maximum determinable absorption of colorant) 約爲最高可 能著色 劑吸收 量(the maximum possible absorption of colorant ) 的9 5 %，因爲纖維樣品在萃取前曾先經過還原性後處理 。這樣會摧毀附著於纖維表面上的著色劑，因此降低了最 高可測定著色劑量。 而且，圖2顯示在1 0 0°C的著色溫度時，全部的著 色劑都從著色液中被吸收至聚對苯二甲酸丙酯纖維上。另 —方面，在1 0 0°C的著色溫度時，只有約1 5%的著色 劑被吸收到聚對苯二甲酸乙酯纖維上。 著色溫度必須提高至1 3 Q°C，所有的著色劑才會完 全爲聚對苯二甲酸乙酯纖維所吸收。這表示聚對苯二甲酸 ’乙醋纖維的浴一耗盡（bath-exhaust_ive)著色必須在加 壓的密封容器中（即HT著色條件下）進行。 在擴散係數較高之C. I .分散紅6 0的情坪中，其 著色劑吸收量對著色溫度的圖與C. I.分散藍13 9的 圖有幾乎相同的形式。 然而，圖中的曲線在C. I .分散紅6 0的情況中比 C . I .分散藍1 3 9中者向較低溫度的方向上移動了 5 至1 0° K左右。這種行爲可由C. I.分散紅6 0較髙 的擴散係數來加以解釋，因爲擴散係數高則著色劑分子可 較快地擴散進纖維內部。 -34 - (請先閲讀背面之注意事項再V烏本頁) -裝· 钉 A7 B7 五、發明説明（32 ) 以C_ I.分散紅60著色時顯示，聚對苯二甲酸丙 酯纖維的最髙著色劑吸收量是在9 5 °C的著色溫度時達到 Ο 在聚對苯二甲酸乙酯纖維的情況中，最高著色劑吸收 量則在1 2 0°C的著色溫度時才達到，因此這又再度證明 了其浴耗盡著色必須在加壓的密封設備中進行。 聚對苯二甲酸丙酯及聚對苯二甲酸乙酯的著色轉移溫 度如下： —---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再〆..¾本頁) -、νβ

Ρ Τ Μ Τ PET C . I · 分散藍1 3 9 91°C 10 7°C C . I 分散紅6 0 8 4°C 10 0°C 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 由於其較高的擴散係數，所以用C.I.分散紅60 著色時，著色轉移溫度要比以C. I.分散藍139著色 時低7° K左右。然而，同一著色劑對兩種不同的聚合物 而言，著色轉移溫度的差異固定在1 6° K。 圖4及5顯示以著色溫度西數表示之在相同-色時間 下兩種纖維聚合物的著色樣品。這是著色劑吸收量有差異 的最佳說明。其中著色强度的差異係以灰色色度表示。 著色劑的散布： 著色劑在纖維中的散布情況可利用纖維的橫截面來評 估。完全著色與圈狀著色之間可加以區分。纖維橫截面是 藉由將纖維埋入一種丙烯酸酯中，並以 Jung公司之 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（33)

Minot-Mikrotora將其切成1 〇微米厚的薄片而獲得。橫 截面的吸收情況係以Zeiss Axiop lan顯微鏡加以拍照。 將切變應變施加於經著色的平滑結構上時，著色的堅牢度 在完全著色的情況中要比圈狀著色來得强，所謂圈狀著色 就是著色劑只被吸入纖維的外層。 所探究的橫截面是以C.I.分散藍139著色者， 因爲這種著色劑的擴散係數很低。若使用其他擴散係數較 高的著色劑，則在低著色溫度時就會完全著色。 圖6及7分別顯示在9 5T及1 2 0°C下經C. I . 分散藍1 3 9著色之聚對苯二甲酸丙酯纖維及乙酯纖維的 橫截面。 在聚對苯二甲酸乙酯纖維的情況中，可看到使聚合物 顆粒沒有光澤的二氧化鈦粒子。 纖維橫截面顯示出著色劑滲入聚對苯二甲酸丙酯纖維 內部的速度比滲入聚對苯二甲酸乙酯纖維中快。 圖8顯示以著色溫度函數表示之相對於纖維直徑的滲 入深度。 _ 若將圖8與圖2比較，則可獲致下述的觀察結論： 聚對苯二甲酸丙酯纖維可在沸點下以C. I.分散藍 1 3 9作極佳的著色。該纖維吸收著色液中所有的著色劑 量。著色劑濃度在邊綠部份最高。在HT著色期間，著色 劑的擴散被加速，使得整個纖維橫截面呈現均勻而完全的 著色。 與之對照，在沸點下聚對苯二甲酸乙酯纖維的著色劑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------餐-------訂------# (請先閲讀背面之注意事項再彳¾本頁) 36 A7 B7 五、發明説明（34) 吸收量則低得多。該纖維的著色劑吸收量只有著色液中所 有著色劑的1 0 %。在HT條件下，聚對苯二甲酸乙酯纖 維也能有效地著色。所有著色劑量均滲入纖維中，但以 C . I .分散藍1 3 9著色時並未呈現完全著色。 本發明其他的有利之處及體系可在下面的申請專利範 圍中獲知。 ----------^------ΐτ------^ (請先閲讀背面之注意事項再4¾本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 37 -

Claims (1)

1. Μ 18 £ (8 S ι »861 1. 3 318fS2~~ 公告本 六、申請專利範圍 第84101450號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再t本頁) 民國86年1月修正 1 ·—種聚對苯二甲酸丙酯（P TMT纖維）的著色 方法’其中該PTMT纖維係在含有至少一種分散著色劑 的水液中，於該水液的沸點或較低的溫度下加以處理，其 脊徵爲該P TMT纖維是在不用載體或不加壓的情況下著 色，其中著色是從2 0至5 0°C間的水液&度開始，接著 在2 0至9 0分鐘內將溫度提高至該水液的沸點或不低於 該水液沸點2 0°C的著色溫度，並在此著色溫度或沸點下 繼續著色至少2 0分鐘，然後將溫度降低至2 0至5 0°C ，以使該水液中至少9 5重量％的著色劑爲該PTMT纖 維所吸收，而且該分散著色劑滲入纖維的相對深度至少爲 所著色纖維直徑的5 % » 2.如申請專利範圍第1項之方法，其特徵爲使用一 種對每公斤所著色的PTMT纖維而言士有3. 〇至 7. 0克純分散著色劑的水液。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其特徵爲使用一 種所具有的分散著色劑含量爲每公斤P TMT纖維4 · 5 至5 . 5 g的水液。 4 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該水液溫度 由2 0至5 0 °C之間的溫度提高至該水液的沸點或不低於 該水液沸點2 0°C之著色溫度的期間爲4 5分鐘。 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中在著色溫度 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2i〇x297公釐） 公告本 k, · -~~r 3i摘 六、申請專利範圍 或水液沸點下著色的持續時間爲3 0 - 9 0分鐘。 6 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該水液溫度 降低至2 0 - 5 0°C之冷卻速率爲每分鐘1°C。 7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其 特徵爲使用8 0至1 1 0°C之間的著色溫度。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其特徵爲使用 日0至1 0 0 °C之間的著色溫度。 9. 如申請專利範圍第1至3項之方其特徵爲該 纖維被完全地著色》 1 〇 ·如申請專利範圍第7項之方法，其特徵爲該纖維 被完全地著色。 1 1 ·可由如申請專利範圍第1至9項中任~項之方法 所製得之經著色P TMT纖維，其係用於製造機織或針織 織物。 I--------夢------------味 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2