經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 452609 A7 _B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關一種聚酯之聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維 ，詳細而言，係有關適用於可加工成幅度寬廣的種類之加 工紗或編織物之加工，且應用於可得有特徵的編織物之衣 料領域的應用之聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維。 背景技術 以聚對苯二甲酸乙二酯爲主成分之聚酯纖維係最適作 衣料之纖維，係在世界中大量的生產，而聚酯纖維產業乃 成爲一大產業。 另一方面，聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維（以下稱作^ P TT纖維」）係長久以來即有硏究歷史的，惟目前尙未 達工業規模生產地步。然而，近年乙二醇成分之三次甲基 二醇（trimethylene glycol )之廉價的製法經予創製出，乃 提高P TT纖維之工業化的可能性。 <' ' P T T.纖維係被寄以兼具有聚酯纖維之優點及耐綸纖 維之優點的劃時代纖維之期待，發揮其特徵，開始應用於 地毯，非織物等方面= P T T纖維係由日本特開昭5 2 _ 5 3 2 0號公報（ A )，特開昭52-8138號公報（B)，特開昭52 —8124號公報（C)，特開昭58 — 104216號 公報（D ) ，J. Polymer Science; Polymer Physics Edition
Vol.，14，263 — 274(1976) (E)及 Chemi cal Fibers International Vol. 4 5 ' April ( 1 9 9 5 ) 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS > 規格（210X297公釐） ----------^------tr------Ί0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ^45 260 9 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 1 1 0_1 1 1 (F)等所揭示的先行技術爲自長久以來 即已知的。 ~ 因此，由此等先行技術’ ptt纖維之特徵係亦較聚 對苯二甲酸乙二酯纖維通常在初期模數小（如上述文獻 D . E . F所記載）’彈性恢復特性優越（如上述A D.E所記載）’熱收縮率較大（如上述B所記載），染 色性良好（如上述D所記載）等’無寧可讀取成具有與耐 綸纖維相近的物性。亦即’ Ρ ττ纖維之主要特徵，通常 可說是有柔軟的觸感’伸縮特性及低溫染色性。若考慮此 種特徵時，則Ρ ΤΤ纖維係偏向於衣料’尤其適用於 Spandex纖維複合使用的內衣領域（女人內衣等）或長筒襪 領域（絲襪等）。 因此，PTT纖維之物性之中，具有特異性者爲具良 好的彈性特性（伸縮特性），其特徵係即使纖維之定向或 裂斷伸長率改變，其初期模數係在約略固定的點及彈性恢 ’V.·· 復率較高的點（如前述F所記載）。此被指纖維之彈性係 數與結晶之彈性係數有關所致。 如此對PTT纖維之優越特性，或一般的特徵雖如先 行之獻有詳細的記載，然而對用作衣料用的物性之最適範 圍等則在先行文獻內並·未有任何記載，亦無任何教示β亦 即於此等先行技術’慮及衣料用Ρ ΤΤ纖維之最適原絲物 性設計或所有的均衡之Ρ Τ Τ纖維之物性應有的事項均未 見記載或教示。 又，Ρ ΤΤ纖維所具的特異表面特性，亦即歸因於聚 本紙張尺度逍用中國困家標準（CNS > Α4规格（210Χ297公夔.) -----------^------1Τ------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 4 5 2 6 Ο 9 Α7 _Β7 五、發明説明（3 ) 合物之磨擦係數通常係極高的，及該車項係在p TT纖維 之製造時及加工時成爲斷絲或起毛球之原因等的記載或教 示，於先行技術內並未爲人所知的。 至於PTT纖維之製造方法，於前述的公知公報內已 揭示有以已熔融抽絲的纖維爲暫時未拉伸絲並予捲取後拉 伸之二階段法。然而，PTT係與P E T不同，玻璃轉移 點在3 0〜5 0 °C接近室溫，又結晶化即使在室溫附近， 與P E T相比亦可相當快速的進行。如此，於未拉伸絲上 若發生微結晶之生成或由於分子之定向鬆弛引起的纖維之 收縮等時，則拉伸時會生成拉伸不均或起毛球，斷絲等， 欲工業規措上穩定生產適於衣料用途之P T T纖維則有困 難。至於解決此種二階段法有關的問題之方法，有：W0 -9 6/0 8 8 0 8號公報或日本特表平9-3 7 24號 公報，WO - 9 9/2 7 1 6 8號公報等已提出著不暫時 捲取未拉伸絲，連續抽絲-拉伸並一階段進行的方法。連 續此抽絲_拉伸並製造^得的纖維，係予捲取成紗筒狀捲 裝體。 連續此抽絲-拉伸並進行的方法，在工業規模上低成 本且有利的，惟經發明人等之檢討，以此一階段方法所得 的纖維.，係由紗筒狀包裝取出纖維後有纖維之尺度收縮的 問題。此因經予捲成包裝的纖維中之應力係予開放所致， 纖維會自由收縮（以後，將此比率稱作自由收縮率），纖 維之長度在約3 %以上亦有收縮的問題乃爲顯而可知的* 如此若有較大的自由收縮率時，則在製造加工處理尺度經 ^纸張尺度適用中囷國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐) I^1τ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 452609 A7 B7 五、發明説明（4 ) (请先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 予決定的編織物之際，僅需作成自由收縮率之比率多餘的 長度之編織等，在布帛設計方面變成較繁雜。連續抽絲-拉伸而得的纖維表示出此種較高的自由收縮率之理由，雖 然並不淸楚，但是至於其理由，可被拍測爲①形成纖維時 由熔融狀態至固化爲止施加於分子之應力在未鬆弛狀態下 因係予捲取成紗筒狀捲裝體，故內藏有應力，0拉伸後的 纖維之熱固定並不足夠而由內藏的應力等引起者。 以二階段法進行抽絲-拉伸之情形，及以一階段法進 行抽絲-拉伸之情形的纖維之應力一應變曲線如後述的第 1圖所示。第1圖中之曲線A係以二階段法進行的情形， 曲線B係以一階段法進行的情形。在二階段法，其反應點 (inflection ) (C箭頭表示）有1個而在一階段法，其反 彎點C則有3個。 因此，在製造成本上儘管一階段法係較有利的，然而 在實用上以二階段法所得的纖維之一側較適用於衣料用纖 V. 維。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由以上的理由，慮及利用抽絲一拉伸之二階段法而得 ，而且最適於前述的衣料用之原絲物性設計或所有的均衡 之P TT纖維之出現乃被強烈期待著。 又.，至於改良PTT纖維之特異的表面特性之方法， 已揭示著W0 — 9 9/3 9 0 4 1號公報。此公知方法， 係藉由賦與特定組成之表面加工處理劑至纖維上，可改良 表面特性（摩擦係數）者，關於抽絲-拉伸之實施，表示 著前述的二階段法，一階段法或未進行拉伸而得半拉伸絲 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ297公釐.) A7 45 26 0 9 _____ B7 五、發明説明（5 ) 之方法，製得拉伸絲之方法等任一者均有可能。亦即於該 公報內前述的二階段法及一階段法所得的P T T纖維之自 由收縮特性的不同，或由此不同而帶來的實用上之課題則 完全未有記載亦無教示。而且，該公報係以對複折射率在 0 . 25以上之對一般的PTT纖維之最適的物性之範圍 ，不僅無任何記載，或對其必要性亦無記載亦無暗示。 發明之塥示 如前述般，習用的PTT纖維之低裂斷伸長率及高摩 擦特性成爲斷線，大量引起毛球的原因，在纖維之安定製 造及纖維之假撚，編織物之製造或熱處理等之加工即成爲 顯著的障礙。 本發明之第一目的，係提供於其工業生產之際較難發 生斷絲或起毛球，且可保證具有順利的假撚加工或編織加 工之物性及表面特性之Ρ τ T纖維。本發明之第二目的係 提供以抽絲-拉伸之二4段法可穩定的製造第一目的之纖 維的製造法。本發明之再具體的目的，係提供滿足品質要 求水準較高的經編，織物及可能耐假撚加工之原絲品質水 準之PTT纖維。因此，本發明之課題，係於p TT纖維 ，由原絲製造、原絲之加工及編織物之特性，性能評估觀 之，可作成適當的特.性及表面特性之設計。 - 本發明人等，係由欲決定ρ τ τ纖維原絲之裂斷伸長 率於與聚對苯二甲酸乙二酯纖維或耐綸纖維之最適範圍不 同的特定範圍內及選擇性的特定出磨擦特性發現出可有效 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4规格（210X297公釐.) ί I III 訂 ^ I--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 - 經濟部智慧財庚局員工消費合作社印製 45 26 09 A7 _______B7_ 五、發明説明（6 ) 的達成本發明之目的，以至完成本發明。 亦即本發明係由9 5莫耳％爲聚對苯二甲酸丙二醇酯 重複單位而成’ 5莫耳％以下爲其他酯重複單位而成之固 有黏度0 . 7〜1 . 3之聚對苯二甲酸丙二醇酯而成的聚 對苯一甲酸丙二醇醋纖維，滿足下述（1 )〜（6 )之要 件爲特徵的聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維。 (1 )結晶定向度=8 8〜9 5%， (2 )動態損失正切之極値（t a η (5 ) ma x = 0 - 1 0 〜0 . 1 5， (3 )動態損失正切之極値溫度Tma 1 〇 2〜 116。。， (4) 裂斷伸長率=36〜50%， (5) 熱應力極値=〇 . 25〜0 . 38g/d - (6) 纖維—纖維間動摩擦係數=〇.30〜 0.50 V.·' 又，本發明之聚對苯二甲酸丙三醇酯纖維，基本上係 將由9 5莫耳％以上爲聚對苯二甲酸丙二醇酯重複單位而 成’ 5莫耳％以下爲其他酯重複單位而成的固有黏度 0 . 7〜1 . 3之聚對苯二甲酸丙二醇酯在250〜 2 7 5 °C擠壓，利用冷卻風固化，賦與加工處理劑後，在 抽絲速度1 0 0 0〜2 0 0 〇m/分鐘抽絲，暫時捲取未 拉伸絲，其次以拉伸該絲之方法製造聚對苯二甲酸丙二醇 酯纖維之際，採用滿足下列條件（a )〜（c )爲特徵之 方法可予製備。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（2lOX297公釐.) ----------^------ΐτ------ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 4 5 2 6 0 9 A7 ______B7_ 五、發明説明（7 ) (a )賦與加工處理劑使拉伸、熱處理後的纖維之纖 維—纖維間動摩擦係數成爲〇 . 30〜0 · 50，- (b)以拉伸張力〇.35〜〇.7g/d拉伸，繼 續 (C )在1 〇 0〜；[5 0°c之溫度進行聚拉熱處理。 圖式之簡單說明 第1圖爲表示纖維之應力-應變曲線的模式圖。 第2圖爲表示供實施本發明而用的抽絲機之槪略模式 tm 圖。 第3圖爲表示實施本發明之拉伸-撚絲型的拉伸機（ 無固定拉伸銷）之槪略模式圖。 第4圖爲表示實施本發明之拉伸一撚絲型的拉伸機（ 有固定拉伸銷）之槪略模式圖。 圖號之簡單說明 < 1…乾燥機、2…擠壓機、3… ，4…抽絲頭 ，5…抽絲口，6…抽絲噴絲口（紡系口金），7…多條 長纖，8…冷卻風，9…加工處理劑賦與裝置，1 〇、1 1…導絲輥輪，1 2…捲取機，未拉伸系捲裝體，1 3… 供給輥輪，1 4…熱板，1 5…拉伸輥輪，1 6 ···緯紗管 ，1 7…固定拉伸銷。 以下詳細說明本發明。於本發明，構成聚對苯二甲酸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐) " -10- ----------^------，訂------ <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 45 26 0 9 A7 ______Β7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丙一醋纖.維之聚合物’係由9 5莫耳％以上爲對苯二甲酸 及 1 ，3 -二亞甲一醇（1，3 ~ Trimethylene glycol)經 縮聚合而得的聚對苯二甲酸丙二醇。在不損及本發明之目 的之範圍內’亦即以5莫耳％以下的範圍對其他共單體或 聚合物之一種或二種以上經予共聚合，摻合亦可。至於此 種共單體’聚合物’可舉有：草酸、琥珀酸、己二酸、間 苯二甲酸、苯二甲酸、2，6_萘二羧酸、5_磺基間苯 二甲酸鈉等二羧酸或乙二醇、丁二醇、聚乙二醇等二醇、 或聚對苯二甲酸乙二酯’聚對苯二甲酸丁二酯等聚合物等 〇 於本發明’形成纖維之聚對苯二甲酸丙二酯之固有黏 度須爲0 ‘ 7〜1 · 3。固有黏度未滿〇 · 7時，即使適 用任何抽絲條件’亦不能成爲適用於衣料用之裂斷強度3 g/d以上（裂斷伸長率3 6%以上時）。另一方面，若 固有黏度超過1 . 3時，則不能獲得聚對苯二甲酸丙二醇 \ ; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 酯纖維。何以如此，即使不論如何提高原料聚合物之固有 黏度，熔融抽絲時之由於熱分解引起的固有黏度之降低較 大，纖維之固有黏度成爲1.3以下。固有黏度之較佳的 範圍，由可得較高的裂斷強度係在0 · 8 5〜1 . 1。 於本發明，結晶定·向度須爲8 8%〜9 5%。此結晶 定向度之範圍，係裂斷伸長率需爲3 6〜5 0%之必要條 件，裂斷伸長率需爲5 0%以下，結晶定向度須爲8 8〜 9 5% »結晶定向度9 5%爲可捲取PTT纖維之最高値 。結晶定向度之較佳的範圍在9 0〜9 4% 本紙張尺度逋用中困國家標準（CNS >A4規格（210X297公鼇） -11 - ，.， ^ 〇 u 9 Α7 Β7 *£濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、 發明説明（9) 1 本 發明之動態損失正切 之 極 値及其極値 溫 度 各 白 須 爲 | 0 « 1 0 〜0 . 1 5 及 1 0 2 116。。。 動 態 損 失 正切 1 | 之 極 値 及極値溫度在此範圍 外 9 成爲裂斷伸 長 率 未 滿 3 6 I 請 % 或 超 過50%之範圍，成 爲 熱 應力極値未 滿 0 2 5 S 先1 閱 I 4# . I / d 或 超過0.38g/d 之 AAr 範 圍。動態損 失 正 切 之 極 値 士貝 1 I 1 面 I 及 其 極 値溫度之較宜的範圍 各 白 以 0 . 1 1 0 * 1 1 及 ^ | 1 1 0 4 〜1 1 0 °c。 事 1 項1 再！ 於 本發明，裂斷伸長率 須 爲 3 6 〜5 ◦ % 〇 未 滿 3 6 填1 i f % 時 9 纖維之製造步驟，尤 其 在 拉伸步驟經 常 發 生 斷 線 或 i 1 Sw» 1 起 毛 球 ，不僅工業規模的生 產 較 困難，或纖 維 之 後 加 工 步 1 1 驟 上 常 有障礙。亦即假撚加 工 有 困難，編織 步 驟 上 常 有 斷 1 I 線 或 起 毛球等的障礙。另一 方 面 ，裂斷伸長 率 若 超 過 5 0 1 訂 ] % 時 絲長方向之不均勻性會增加，u% ( t "旨 Ost er 不 均 1 勻 性 ) 之惡化或染色不均即 成 爲 顯著。裂斷 伸 長 之 較 宜 範 1 1 圍 在 3 8%〜50%»若考 慮 纖 維之編織性或 假 m j川、 加 工 性 1 時 則 裂斷伸長率之最佳<的範圍爲4 3〜5 0 %。 線 I 於 本發明，熱應力極値 須 Λ 倚 0 . 2 5 〜 0 3 8 g / 1 1 d 0 熱 應力極値在未滿0. 2 5 g / d 下， 使 用 本 發 明 之 1 1 P T T 纖維於Spandex交織庚 F， 由 丨於熱收縮引 起的 編 織 底材 1 1 之 緊 繃 度不足，即成爲有被 通 稱 作「綻開」 之 缺 點 容 易 出 1 現 0 同 時，綻開係指重複摩 擦 編 織底材時， 纖 維 會 生 成 偏 1 1 移 > 結 果在編織底材間有空 隙 出 現的現象。 熱 應 力 極 値 若 1 上 升 至 0 . 3 8 g / d 時， 則 已 製成布匹後 的 熱 加 工 步 fBR 驟 1 1 之 收 縮 大而尺度對正乃變成 較 困 難。熱應力極 値 之 較 佳 的 1 1 1 本纸張尺度適用中困國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -12- 452609 A7 B7 五、發明説明（10) 範圍爲0 . 28〜0 . 35g/d。熱應力極値之更佳的 範圍爲0.28〜0.33g/d。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本發明，纖維-纖維間動摩擦係數須爲0.35〜 0 . 50。此若超過0 . 50時，即使裂伸長率設計成3 6〜5 0 %，在原絲製造步驟亦即延伸步驟及原絲加工步 驟亦即假撚步驟，撚絲步驟之斷絲，起毛球的發生則不能 避免。纖維一纖維間動摩擦係數以較小的程度爲宜*惟由 聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維之特性欲予減少至〇.30以 下則有困難的。纖維-纖維間動摩擦係數之較圭的範圍爲 0 . 3 0 〜0 . 4 5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明，自由收縮率以設成2%以下爲宜。自由收 縮率若超過2 %時，則編織之際之布匹設計變成繁雜。現 例示出自由收縮率較大情形之實際問題。由紗筒狀捲裝體 或緯紗管（pirn )等的捲絲體直接將纖維製成編織物之情 形，雖可製造5 0m之編織物，然而例如自由收縮率若爲 3%時，則有進行5115m之編織的必要。工業規模上 ，此多餘的編織係浪費的，其採用係有困難的。自由收縮 率愈小愈佳，惟若在1.5%以下時，則編織之際之布匹 設計即無問題而可實施：再者，自由收縮需較高一事，係 意指即使在受束縛下仍具有收縮能力，自由收縮率超過2 ττ纖維在捲取中或捲取後，於捲取捲裝體尤其在 緯紗管形狀方面 > 亦有容易生成形狀之變形或崩散的缺點 〇 於本發明，在纖維之應力—應變曲線之反彎點爲1個 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4洗格（210X297公釐) -13- 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 ;2 6 Ο 9 Α7 Β7 五、發明説明（11) 或2個爲宜。應力一應變曲線係由後述的定速伸長拉力試 驗予以求取。於應力-應變曲線之反彎點若爲3個或3個 以上時，置放收縮率在超過2%時，則編織之際之布匹設 計變成繁雜。反彎點以2個爲佳，更宜爲1個。 本發明之ΡΤΤ纖維，係撚數以5〜2 5次/m經予 捲成形狀爲宜。撚紗係在編織步驟或早於該步驟之前的整 經步驟及假撚步驟之工程性能提高，亦即提高速度，或有 助於降低斷絲或起毛球等的困擾之發生頻度的程度較大。 撚數未滿5次/m或無撚度時，則多條長纖之集中惡劣， 在編織物之製造階段容易生成鬆散或斷絲。撚數若超過2 5次/m時，撚度對編織物之影響變成過剩，會引起品位 之降低。較宜的撚數爲8〜1 5次/m。 於製造本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酯之際，聚合係 以公知的聚合方法進行即可。又，於本發明之聚對苯二甲 酸丙二醇酯亦可含有二氧化鈦等的消光劑，磷系化合物等 的熱安定劑，受阻酚化合物等氧化安定劑、抗靜電劑、紫 外線遮蔽劑等的添加劑。 本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維之較宜的製造方 法’係於2 5 0〜2 7 5 °C擠壓由9 5莫耳％以上爲對苯 二甲酸西二醇酯重複單位而成，5莫耳％以下爲其他酯重 複單位而成的固有黏度0.7〜1·3之聚對苯二甲酸丙 二醇酯，利用冷卻風固化’賦與加工處理劑後，以抽絲速 度1 0 0 0〜2 ◦ ◦ Om/m i η抽絲，暫時捲取未拉伸 絲，其次拉伸該絲之方法在製造聚對苯二甲.酸丙.二醇酯纖 本纸張尺度逋用中國S家揉率（CNS ) Μ規格（21ΟΧ297公釐) ~ -14- ----------装------1Τ------^ C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局8工消費合作杜印製 452609 Α7 Α7 Β7 五、發明説明（12i) 維之際，滿足下列條件（a )〜（C )爲特徵之方法。 (a )賦與加工處理劑使拉伸，熱處理後的纖維之纖 維—纖維間動摩擦係數成爲0 . 30〜0 . 50。 (b)以拉伸張力0 · 35〜0 . 7g/d拉伸，繼 續 (c )在1 00〜1 5〇t之溫度進行緊拉熱處理。 在製備纖維之際，採用第2圖所例例示的抽絲機製備 未拉伸絲。於其中，首筅將以乾燥機1經予乾燥至3 0 p p m以下的水分率之P T T粒錠，供給至經予設定至 255〜265 t之擠壓機2，並予熔融。熔融PTT係 予送液至擠壓機之後經予設定在2 6 0〜2 7 5 °C之抽絲 頭4，以齒輪泵予以計景。其後，經過具有經予安裝於抽 絲口（ pack ) 5之多數孔的抽絲噴絲口 6，+於抽絲室內被 擠壓成多條長纖7。擠壓機及抽絲頭之溫度係依Ρ Τ Τ粒 錠之固有黏度或形狀，而由上述範圍選擇最適者。 被擠壓入抽絲室內ίίΡΤΤ多條長纖，係利用冷卻風 8經予冷卻至室溫，同時以指定之速度旋轉的捲取導絲輥 輪10、 11予以細化並固化，成爲指定纖度之未拉伸絲 。未拉伸絲在捲取於捲取導絲輥輪以前，係利用加工處理 劑賦與裝置9予以賦與加工處理劑，利用捲取機1 2予以 捲取或未拉伸絲捲裝體12。 . 未拉伸絲之捲取速度係採用1 0 0 0〜2 0 0 Om/ mi η。抽絲速度若較l〇〇〇m/mi η低時，則未拉 .伸絲上生成較多的微結晶，在其後的拉伸時變成容易發生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） ----------餐------II------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 452609 A7 B7 綬濟部智蒽財產局員工涓贫合作社印製 五、發明説明（13) 起毛球或斷絲。若戊爲2 0 0 〇m/m i η以上的速度時 ，在未拉伸絲，由於分子之定向鬆弛引起的纖維之收縮等 會發生，拉伸時有拉伸不均或起毛球，斷絲等生成，並不 適宜。 欲將纖維-纖維間動摩擦係數設於本發明規定之範圍 內，藉由選擇加工處理劑$組成予以進行。亦即，由含有 脂肪酸酯及/或礦物油1 0〜8 0重量％，或分子量 1 0 0 0〜2 0 0 0 0之聚醚的油劑，視必要時選擇組成 。加工處理劑，係水乳液型或溶劑稀釋型或勻稱（neat ) 型之任一者均可。對以水乳液型賦與的情形，加入上述成 分中並混合離子性界面活性劑及/或非離子性界面活性劑 2〜5 0重量％，使用作1 〇〜3 0重量％之乳液爲宜。 又，加工處理劑之賦與方法係給油噴嘴（oil i ng nozzle ) 法或給油輥輪法寺公知方法即可。 其次，未拉伸捲裝體，係予掛吊於第3圓之拉伸機上 。在拉伸機上，首先未^伸絲1 2係以經予設定成4 5〜 6 5 °C之供給輥輪1 3上予以加熱，利用拉伸輥輪1 5及 供給輥輪1 3之速度比並予拉伸至指定的纖度。此時，拉 伸開始點係存在於供給輥輪1 3上。纖維係在拉伸後或拉 伸中經配置於供給及拉伸之兩輥輪間，與經予設定於 1 0 0〜1 5 0°C之熱板1 4接觸後行走並接受緊拉熱處 理。由拉伸輥輪1 5送出的纖維係以錠子施加撚度，同時 被捲取成緯紗管1 6該時，拉伸輥輪及供給輥輪之比亦即 拉伸比及熱板溫度係拉伸張力需予設成未滿.〇 . 3 5 g / 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） ----------餐------IT------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 452609 A7 B7 五、發明説明（14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d，纖維之裂斷伸長率超過50%’在0 . 7g/d以上 時纖維之裂斷伸長率即成爲未滿3 6% °拉伸張力之較宜 的範圍爲0 · 35〜0 65g/d ’更宜的範圍爲 0.35 〜0.50g/d。 緊拉熱處理溫度須爲1 〇〇〜1 5 0°C。未滿1 00 t；時，結晶定向度僅成爲未滿8 8%，或熱應力極値超過 0 . 38 g/d。又若超過150 °C時’則熱應力極値成 爲未滿0 . 2 5 g/d。熱板溫度之較宜的範圍爲1 1 ◦ 〜1 4 5 〇C。 拉伸張力及緊拉熱處理溫度若爲本發明之範圍時’則 拉伸緯紗管之自由收縮率可予抑制至2%以下。緊拉熱處 理溫度較低的情形，因拉伸張力之變形並未予固定，而內 藏於拉伸緯紗管內，即成爲自由收縮率超過2%者。 在拉伸之際，以採用第4圖經予圖示的固定拉伸銷1 7爲宜。藉由固定拉伸銷之採用，拉伸開始點由拉伸輥輪 1 3改變成固定拉伸銷ί 7之位置，拉伸絲之染色品位等 會更提高。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維之製造方法，係 需爲以分成上述般的抽絲步驟及拉伸步驟之二階段法予以 實施，供本發明之未拉伸纖維之製造用的拉伸機，係以採 用連續第3圖，第4圖所示的拉伸並予捲取成緯紗管形狀 之拉伸-撚絲型之拉伸機爲宜。 發明之最佳實施形態 本紙張尺度逋用中围國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -17- 452609 A7 B7 五、發明説明（15) 以下說明本發明（亦包含實施例）進行的物性或構造 之測定法及測定條件。 — ---.------^— (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) (a )固有黏度 固有黏度〔？7〕，係以下式定義爲準而求得的値。 〔？？〕= Lim(77r-l)/C C -*· 0 定義中之Γ ，係將以純度9 8%之鄰氯酚溶解的聚 對苯二甲酸丙二醇酯聚合物之稀釋溶液3 5 °C的黏度爲相 同溫度測定的上述溶劑本身之黏度所除的値，經予定義作 相對黏度者。又，C爲上述溶劑1 〇 中的g單位之溶 質重量値。 (b )結晶定向度 I線. 經濟部智慧財度局W工消費合作杜印製 採用X射線繞射裝ί，以試料厚度爲約0.5mm並 用下述的條件繪製出繞射角2 0由7度至3 5度爲止之繞 射強度曲線。 測定條件爲3 0kV、80A掃瞄速度1度/分鐘， 圓表速度1 0mm/分鐘，時間常數1秒，接收細縫（ receiving slit )爲 0 . 3 m m。 . 將經予繪製成2 0= 1 6度及2 2度之反射各自設成 (010)、 (110)，再者，以（010)面爲 一 1 8 0度〜+ 1 8 0度方法角方向繪製繞射強度曲線。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 4526 0 9 A7 _____B7_ 五、發明説明（1¾) (请先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 取在± 1 8 0度而得的繞射強度曲線之平均値I繪製 水平線作成基線。由波峰之頂點朝基線放下垂直線，求取 其高度之中點。繪製通過中點之水平線，測定此水平線與 繞射強度曲線間之二個交點間的距離，以將此値換算成角 度之値作爲定向角Η。結晶定向度係依下式給與的。 結晶定向度（％) = (180-Η) Χ180/180 (c )動態損失正切 採用東洋Baldwin公司製造的Rheovibron DDV-E11A型 動態黏彈性測定裝置，對試料約0 . 1 mg於測定頻率 1 10Hz ，升溫速度5°C/分鐘，在乾燥空氣中由各溫 度之動態損失正切t a η 5 —溫度曲線，可得t'a η (5之 極値溫度Tm a X與在相同波峰高度之極値 (tan 占）max。 V.· (d )纖維裂斷伸長率 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以J I S L - 1013爲準予以測定。 (e )熱應力極値
採用熱應力測定裝置（例如Kanebo engineering (鐘紡 工程）公司製造，高品名KE_2)予以測定。將纖維裁 切成2 0 cm長度* 結綑此兩端作成輪狀，並塡充於測 定器內。以初始員載0 . 05g/d，升溫速度1 0 0 °C 本紙張尺度逍用中國固家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） • 19 · ά526〇9 A7 B7 五、發明説明（17) /分鐘之條件測定，使熱應力之溫度變化描繪於圖表上’ 讀取熱應力曲線之波峰値。該値爲熱應力極値。— (f )纖維—纖維間動摩擦係數 耐6 9 Om之纖維以綾角1 5度施加約1 5 g之拉力 並予捲繞於圓筒之圓周上，將與上述相同的纖維30 . 5 c m之纖維掛於已捲繞的圓筒上。此時，此纖維係予掛成 與圓筒之軸成垂直方向上。因此•將具有與掛於圓筒上的 纖維之總丹尼的0 . 0 4倍之負載（g )之砝碼結捆於已 掛在圓筒上的纖維之單側之端上，另一端上則使與應變計 連接。其次令此圓筒以1 8m/分鐘之圓周速度旋轉，以 應力變測定拉力。由如此測定的拉力依下式求取纖維-纖 維間動摩擦係數f。 f = l/ ;rxln (T2/T!) <.· 在此Ti表示已掛於纖維上的砝碼之重量（g )、T2 表示至少測定2 5次時之平均拉力（g)、 In表示自然 對數、π表示圓周率。且測定係在25 °C進行。 (g )自由收縮率 - 以J I S L _ 1 0 1 3之收縮率測定法爲準予以測 定。由拉伸絲緯紗管直接利用檢尺機採取捲線軸以採取後 立即（約5分鐘以內）的捲線軸長度爲L，.在溫度2 Ot 本紙張尺度暹用中國國家標率（CNS ) A4规格（21 OX297公釐） ----------裝-- C请先閱it背面之注意事項再填寫本頁〕 ,ΤΓ Τ線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -20- 452609 A7 B7 五、發明説明（18> ±2°C，相對濕度6 5%±5%之氣圍氣中置放48小時 後的長度爲L :，依下式算出。 - (請先閲讀背面之注^^^項再填寫本頁) 自由收縮率（％ ) = - LL1 X 100 (h )拉伸拉力 拉伸拉力之測定，採用ROTHSCHILD Mini Tens R -0 4 6作爲拉力計’測定掛置於拉伸時行走供給輥輪及熱 處理裝置（本例係於第3圖中，供給輥輪1 3及熱板1 4 ’第4圖係於固定拉伸銷17及熱扳之間測定）之位置的 纖維上的拉力T(g)，爲拉伸後的纖維之丹尼D(d) 所除而求得。
拉伸拉力（g/d) =T/D V: (i )拉伸性 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以每拉伸纖維1 0 0 0 kg之斷絲次數評拉伸時之斷絲 缺點。斷絲次數若爲1 0次以下時，則工棊規模上可安定 的生產。若爲1 1〜2 0次時約略安定，超過2 0次之情 形則工業規模上的生產較困難。 (j )編織性 · 以羅塞爾（Russel )斜紋織方式將聚對苯二甲酸丙二 醇酯纖維及Spandex纖維編織成6 —粗緞紋織。編織機可採 '用2 8 -標距（gauge )，105英吋，以91—粗/英吋 本紙張尺度逍用中國國家樣準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 21 - 經濟部智慧財走局員工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（19) 6 0 0 r pm編織。至於編織組織，係於前面使用聚對苯 二甲酸丙二醇酯纖維，而背面則使用2 8 0丹尼之-Spandex 纖維。編織張力不論前，背面均以1 0 g進行。 以目視判定編織底材之起毛球狀況1以不發生起毛球 者爲0 |有起毛球者爲X。 (k )綻開性 裁切成盧塞爾經編基材之經方向1 0 Omm X緯方向 9 0mm之長度，於緯方向上以留邊7mm縫二根針之重 複縫合。此時針縫線爲毛耐綸（wooly nylon ) 2 1 0 d， 運針數爲1 3針/英吋，製作試片。其次將此試片充分浸 漬於弱鹼性合成淸潔劑0 . 1 3 %水溶液後，以縫眼爲中 心*安裝於來具間隔7 0 m m之伸縮疲勞試驗機上，以指 定的伸長量（後記）重複1 0 0 0 0次伸縮後，卸下試片 ，利用下述的判定予以評估。 V」 ◎:試片係與安裝於伸縮疲勞試驗機之前幾乎無變化 0 〇：試片上約略寬幅增大，外觀有少許走樣。 X :試片上有寬幅增大，組織錯開或彈性絲之斷絲等 .，外觀上有相當的走樣•不適用作商品。 且，掛放於伸縮疲勞試驗機之際的試片之伸長量係依 下述方式求得。 將盧塞爾經編基材裁切成經2 0 Omm ’緯2 5 4 mm大小，利用Tensilon拉力試驗機，以試..片之初負載5 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐} ^1T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • 22 - 45 26 0 9 A7 ___B7_ 五、發明说明（20) g，夾頭間隔1 00mm，抗拉速度300mm/mi η 拉伸，求得負載1 kg時之伸長率及負載1 . 5kg時之伸長 率，依下式算出伸長量。 伸長量（％ )= [(負載1 kg時之伸長率）+ (負載1.5 kg時之伸長率）]/2 (1 )假撚性 以下述條件進行假撚加工，用7 2錠/台連續假撚並 實施之際之每日的斷絲次數，評估假撚性。 假撚條件： 假撚加工機 三菱工業公司製造LS-2 (銷錠假撚） 淀子旋轉數 275000rpm 假撚數 3840T/m 第1喂絲率 ± 0 % 第1 ^熱器溫度 (接觸式） 160 °C 第2加熱器溫度 (非接觸式） 150 t： 第2喂絲率 ±15% 假撚性： ◎斷絲次數未滿1. 0次/曰、台，非常良好。 〇：斷絲次數10〜30次/曰、台，良好。 . X :斷絲次數超過3 0次/日、台，工業規模生產較 困難。 本紙張尺度適用中•國家標率< CNS > ( Σ10Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部智慧财產局WC工消资合作社印製 •23- A7 B7 /15 2603 五、發明説明（21) 參考例 (聚對苯二甲酸丙二醇酯之聚合） - 將對苯二甲酸二甲酯及1 ，3 —丙烷二醇以1 : 2之 莫耳比饋入，加入相當於理論聚合物量之〇.1重量％之 四丁氧基鈦，徐徐升溫使在2 4 0 aC結束酯交換反應。於 所得的酯交換物內再添加理論聚合物量之0.1重量％之 四丁氧基鈦且消光劑之二氧化鈦0 . 5重量％，在2 5 0 °C 3小時減壓下使其反應。所得的聚合物之固有黏度爲〇 .7。 在2 0 0 °C氮氣流通下經過5小時將此聚合物進行固 相聚合，而得固有黏度0.9之聚合物。 實施例1〜4、比較例1〜4 在實施例說明拉伸應力之效果。在1 1 0 °C乾燥由參 考例而得的聚對苯二甲酸丙二醇酯，使其乾燥至水分率成 V:: 2 0 p p m爲止。 將所得的聚合物投入第2圖所示的擠壓機2，在擠壓 溫度2 7 0 °C熔融，由抽絲頭4所設的抽絲1 2 5予以抽 絲。於經予抽出的長纖群7內以0 . 4 m /秒之速度追送 2 0°C、90%RH之冷卻風8並予冷卻固化。於經予固 化的纖維上藉由加工處理劑賦與裝置（供油噴嘴）9賦與 加工處理劑後，經過以圓筒速度1 5 0 〇m/分鐘旋轉捲 取輥輪，捲取未拉伸絲。 至於附著的油劑成分，係於平滑劑成分內使用由硬脂 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ----.------装------17—·-----ά {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- A7 B7 452609 五、發明説明（22) 酸異辛酯5 2分，流動石蠟1 0分，界面活性劑之由聚環 氧乙院而成的油烯基醚2 7分，碳數1 5、 1 6之院擴酸 鈉1 1分而成的加工處理劑調製成1 0重量％之水性乳液 者。加工處理劑對纖維之附著量，以後續的拉伸絲予以賦 與至成0 · 8重量％。拉伸絲之纖維-纖維間動摩擦係數 爲 0 · 4 0 5。 調整拉伸倍率並拉伸未拉伸絲使以第3圖所示的拉伸 機-撚絲型拉伸機（無固定拉伸銷）輥輪溫度5 5 °C，熱 板溫度1 3 0 °C至拉伸力成爲第1表所示的値。拉伸絲之 丹尼不論何者均爲5 0 d/2 4 f。撚數不論何者均爲 1 ◦次/m。所得的5 0 d/24 f之聚對苯二甲酸丙二 醇酯纖維之特性示於第1表。 由第1表顯而可知，在本發明所示的拉伸應力之範圍 拉伸而得的聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維，係具有良好的拉 伸性及編織性，與無綻開的缺點之製品特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度逍用中國國家標牟（CNS ) A4规格（210X2S7公釐） -25- 45 26 0 9 A7 B7 經濟部智葸財產局員工消贫合作社印製 五、發明説明（23) 綜合評 估 X X 〇 〇 ◎ ◎ X X 假撚性 X X 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ X X 編織性 X X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 拉伸性 次/撚 CN oo OO NO \〇 熱應力極値 g/d 0.49 0.40 0.38 0.34 0.25 0.18 0.14 裂斷伸長率 % CO T 4 cn s 水轵P ffi ^ 趟適 imn> ran g p 1 g i- V:: g »' < y-J 3 r * S s r—^ g I 水另 as s 龄ig s圈 tUBtl 0.10 1- 0.11 I__ 0.12 0.12 0.12 1 0·11 0.11 結晶定 向度 % ON ON GTs CN ON 〇\ oo 拉伸張力 g/d ON oq vq IT) 寸‘ cn cs 比較例1 比較例2 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例3 比較例4 ----------t.------.-IT------10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙織適用中國圉家揉準㈤川圖21〇Χ2贈） 452609 A7 B7 五、發明説明（24) 實施例5〜8，比較例5〜6 在本實施例，說明熱板溫度之效果。以與實施例1〜 4同樣的方法，而得未拉伸絲。在拉伸之際，使用第4圖 之拉伸-撚絲型拉伸機（有固定拉伸銷），以拉伸倍率爲 2 . 3 5倍’如第2表所示般使熱板溫度不同。所得的 5 0 d/‘2 4 f之聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維之特性如第 2表所示。 由第2表顯而可知，在本發明所示的拉伸應力之範圍 拉伸而得的聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維，係具有良好的拉 伸性及編織性，與無綻開的缺點之製品特性。 ^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國离家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -27- 452609
A B 五、發明説明（25) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 綜合評 估 X X 〇 〇 〇 〇 m 〇 〇 ◎ ◎ ◎ 〇 編織性 X X 〇 〇 〇 〇 拉伸性 次/撚 ο 卜 Ο CTn o 自由收 縮率 % VD T—« i 1 熱應力極値 g/d 0.44 0.40 0.38 0.34 0.32 0.28 裂斷伸長率 % 1_ cn ΓΟ ㈢ m ^ W tS iK ω P 破 倒 llTTT^ nozn s s s 4·.·' g g T*—* o r- j ^ ¥ © ε 水g 魈lg S圈 0.11 0.11 0.12 1 0.12 0.12 0.11 結晶定 向度 % oo oo as OO 〇\ 〇N cn ο 熱板溫度 °c § 8 F"H 〇 比較例5 1 比較例6 實施例5 -1 實施例6 | 實施例7 實施例8 ----------裝— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本'!) -訂 -線 本紙張尺度適用中國固家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） -28- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 2 6 0 9 A7 __B7_____ 五、發明説明（26) 窨施例8〜ΐ 1，比較例7〜ft 在本實施例，說明纖維-纖維間動摩擦係數之效果。 於製得實施例2之纖維之際，如第3表所示般使油劑之種 類及量不同。 於此例，聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維之結晶定向度9 2%，動態損失正切之極値（t a η ό1 ) ma X爲 0 · 1 3 ，動態損失正切之極値溫度Tma x爲1 〇 7°C ，裂斷伸長率爲42%，熱應力極値爲0 · 34g/d。 所得的5 0 d/2 4 f之聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維之特 性如第3表所示。 由第3表顯而可知，纖維-纖維間之動摩擦係數在本 發明之範圍的聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維，係具有良好的 拉伸性及編織性，及不綻開缺點之製品特性。 比較例9 對次二階段進行抽ά-拉伸之本發明及一階段進行抽 絲-拉伸之情形，進行自由收縮率之比較。 測定W〇_9 9/2 7 1 6 8號公報之實施例5的拉 伸絲捲裝體之自由收縮率的結果爲2 . 6%。 此纖維之應力一應變曲線，係如第1圖中的曲線B般 ，在曲線上有三個反彎點= . 另一方面，本發明之實施例1的拉伸緯紗管之自由收 縮率爲1 . 4%。此纖維之應力-應變曲線，係如第1圖 中之曲線A般，於曲線上有一個反彎點。 本紙^1遗用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐) ----------^------it------^線’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -29- 4526094> 5 2 u v A7 B7五 '發明説明（27)以一階段進行抽絲-拉伸的情形，對二階段進行的情 形具有較大的自由收縮率。 ' ---.------襄-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-1T 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙乐尺度適用令國國家標準（CNS )八4規潘（2丨0X297公釐） -30- 5 2 6 0 9 at B7五、發明説明（28) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 谳CO艄 綜合評估 X 〇 〇 〇 〇 X 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 編織性 X 〇 〇 〇 〇 X 拉伸性 勿撚 〇\ 〇〇 VO | 1 翳m 0.52 0.49 0.40 0.49 0.41 0.53 附著率 ：% un 〇〇 〇〇 oo ΙΟ 加工處理劑 成分D% 〇 〇 〇 〇 V- Ο ο 加工處理劑 成分C% Ξ Ο ο 加工處理劑 成分B% > · ι〇 wn 加工處理劑 成分A% CN ο CS <〇 ΙΟ 比較例7 實施例8 實施例9 實施例10 I-· 闺 » 比較例8 iMK]祕酹\遐^:祕醛£軀寂稍fr,稍hKI潁浚膣 « : νφ^ί®^^ΗΗ*漱 0 0 0 0 1:刺屮Φ * 〇 9\0寸卩igho祕醚\遯r祕蜮齄«遐擊踩：αφ链蘅_蜮Ηαίί 憩稍經钜-Ν赵啩甦0 Γ强2祕酹联迆·Γ1]:οφ链蘅爾蜮HD?顥瘓趦慳魃N9 I ,LD>—I鏑遒-ραφ链蘅㈣蝤HH 韜嵌 so 0 0 3_$φΝΜΜ0ιο\0ίη卩 n I I I 訂 ^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210><297公釐） 2609 A7 B7 五、發明説明（29) 產業上之可利用件 本發明之P TT纖維，因其物性及表面特性經予適當 設計的，故首先在原絲製造步驟可予抑制斷絲或 發生的製造產率非常高，係高品質之纖維。 本發明之P TT纖維，係加工步驟亦即假撚步驟，燃 絲步驟甚且在編織步驟較少發生斷絲或起毛球等的障礙， 可採用廣泛的加工條件。採用本發明之P T T纖維，可:f辱 高商品特性之布匹。 i fΐτ「線 (請先閑讀背面之注意事碩再填寫本 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國闺家樣準（CNS) A4规格（210X297公釐） -32·