TW550313B - Process for producing polyester fiber and polyester composition - Google Patents

Description

550313 五、發明説明（1 ) [技術領域] 本發明有關含有二氧化矽類無機顆粒的聚酯纖維及 其製法。本發明的聚酯纖維的吸濕性高，可使用爲內 衣、運動服、衣裡等編織品的舒適材料。 [技術背景] 代表聚酯的聚對苯二甲酸乙二酯（以下簡稱爲p E 丁） 具有優越的物理、化學特性，被廣泛地使用爲纖維、薄 膜及其他的模塑品。但是聚對苯二甲酸乙二酯爲疏水 性所以缺乏吸放濕性，當作衣服的材料使用時在高溫下 會有”悶熱感”，而冬天低溫時會發生靜電，是一種穿著舒 適性不佳的材料。又，當作樹脂或薄膜使用時，因低吸 濕性所以會帶電造成問題。 爲了解決這些問題，提議在聚酯中以具有吸濕性能的 化合物進行共聚或添加的方法。例如和側鏈含有氧乙 二醇的二醇共聚之方法，以及和含有磺酸金屬鹽的二羧 酸共聚之方法。但是將這類吸濕成分共聚的方法中會 有強度或耐氣候性降低等問題。 又，除了改變上述聚酯的性質之外，也提議使吸濕性 化合物黏附在聚酯纖維的方法。例如將丙烯酸或甲基 丙烯酸在聚酯中進行接枝聚合，以鹼金屬取代這些的羧 基以增強吸濕性的方法。但是，因爲吸濕性化合物黏附 在纖維的表面，會發生滑溜或降性強度，甚至是耐光性 降低等問題。 爲了解決上述的問題，提議以纖維用途中具高吸濕性 550313 五、發明説明（2) 的吸濕性樹脂作爲心部，以聚酯的鞘部覆蓋形成芯鞘型 複合纖維。但是追些芯鞘型複合纖維會因進行精製或 染色等熱水處理時，芯部吸濕性樹脂因含水而膨脹使纖 維表面有少許裂痕（鞘部裂痕），導致吸濕性樹脂流到外 部變成染色堅固性不足且價値低落的紡織物等問題。 爲了解決上述的問題，提議使用具吸濕性的無機顆粒 取代吸濕性有機化合物或樹脂等各種方法。但是，使一 般的聚酯中含有吸濕性無機顆粒時，吸濕性無機顆粒的 活性基會埋入聚合物中，無法充分發揮吸濕性。特開平 8 - 1 1 3 8 2 7提議原料聚合物以聚醚酯取代聚酯，混合有細 微粒狀二氧化矽膠的纖維。的確，若使用此法因爲聚醚 酯具有少許吸濕性可使纖維具有某個程度的吸濕性，但 是因爲原料聚合物爲聚醚酯，會有強度較聚酯弱等問 題。 [發明的揭示] 本發明的目的除了要解決上述以前技術上的問題之 外，保持聚酯優越特性的同時提供具優越吸濕性的聚酯 纖維及其法也是目之一。 本案之發明者們硏究的結果，發現根據上列的方法在 聚酯中添加二氧化矽類無機顆粒時，可以不破壞聚酯原 本的性質而且具有充分的吸濕性。 亦即，本發明爲一種聚酯纖維其中含有符合下列A〜C 的二氧化矽類無機顆粒1〜20重量％，而吸濕參數（AMR) 在1 %以上。 -4- 550313 五、發明説明（3) A .細孔容積V在0.4 (m 1 / g)以上，而且和此顆粒的比 表面積S(m2/g)的關係爲下列的式子 100^ S/V<1500 Β·平均粒徑D(// m)爲〇·〇1〜1〇μηι C·吸濕參數（AMR)在7%以上 [圖面的簡單說明] 此圖爲本發明中使用的二氧化矽類無機顆粒的模式 圖，表示顆粒的短徑（1)和長徑（2)。 [進行發明的最佳型態] 以下，具體地說明本發明的內容。 本發明使用的二氧化矽類無機顆粒不限定其組成，顆 粒的50%以上由二氧化矽組成的無機顆粒。具體而言， 例如利用乾式法、濕式法等製得的白碳黑、二氧化矽 溶膠、矽膠、二氧化矽•氧化鋁複合顆粒等。其中以 濕式法製得的二氧化矽無機顆粒較理想，因爲此法較易 具有提供聚酯充分的吸濕性所必須的細孔容積或比表 面積、平均粒徑。特別以二氧化矽含量在95 %以上由 濕式法製得的二氧化矽類無機顆粒更理想。 本發明的聚酯纖維中的二氧化矽類無機顆粒之含量 爲1〜2 0重量％。添加量少於1重量％時聚酯纖維的吸 放濕性不足，若多於20重量％，則組成纖維的聚合物的 溶融黏度會明顯地增高造成模塑時的困難。較適當的 添加量爲3〜15重量％又以5〜15重量％更理想。 本發明的纖維爲具有穿著舒適性其△ MR必須在1 % 550313 五、發明説明（4) 以上，以2 %以上較佳，又以2.5 %以上更理想。所謂的△ M R是以3 0 °C、9 0 % R Η時的吸濕率（M R 2 )減2 0 °C、 6 5%RH 時的吸濕率（MR1 )的値（△ MR(%) = MR2-MR1 )。 這裡的△ MR是穿依服衣服內的濕氣釋放到外面而有舒 適感的驅動力（d r i v i n g f 〇 r c e )，進行輕〜中度的工作或輕 〜中度的運動時衣服內的溫度表示爲30°C、90%RH,外 面空氣的溫度則表不爲2〇C、65%RH，再求兩者的差 値。本發明使用△ MR爲參數作爲評估吸濕性的標準。 △ M R的値越大其吸放濕能力越高，相對地穿著時的舒 適性也越好。不規定其上限但實用上而言約爲2 0 %。 本發明的二氧化矽類無機顆粒其細孔容積V必須在 0. 4 ml/g以上。此細孔容積若太小，吸濕性能、透氣性 能皆不佳。細孔容積在0.7 m Ι/g以上較理想，又以 1. 〇ml/g以上更佳。不特別規定其上限，約爲5.0ml/g。 爲了發揮此二氧化矽無機顆粒的高吸濕能性，細孔容 積V(ml/g)和比表面積S(m2/g)的關係必須滿足下列的 式子。 100^ S/V< 1 5 00(m2/ml) 從具有高吸濕性的觀點考量S/V在200〜1 000之間較佳， 又以3 00〜8 00更理想。此値若低於100,在高溼度環境 下無法具有充分的吸濕性。若此値高於1 5 0 0時，在低 溼度環境下的吸濕率會過高而無法具有期望的吸濕特 性。 本發明中使用的二氧化矽類無機顆粒的平均粒徑爲 -6_ 550313 五、發明説明（5 ) 0.0 1〜1 0 μιη，這裡所謂的平均粒徑是指體積平均粒徑。 若小於〇 . 0 1 V m，聚合或混煉時的增稠情形會過度激烈 而無法製得高聚合度的樹脂。若大於1 0 // m，不僅在熔 融模塑時導致濾膜壓力急速上升，而且在纖維膜塑時， 大顆粒的振動容易引起斷線較不理想。以0 . 1〜5 μιη較 理想，又以0.2〜2 // m更佳。 表示二氧化矽類無機顆粒的吸濕特性之參數（△ MR) 必須在7%以上，以20%以上較佳，又以30%以上更理想， 不限制其上限但大約1 5 0%。使△ MR値在此範圍內可 以有期望的吸濕特性。 本發明的二氧化矽類無機顆粒從吸濕性的觀點考量， 相對於顆粒的全表面積矽烷醇基個數在2個/nm2以上 較適當。矽烷醇基太少則纖維的吸濕性差，較理想的矽 烷醇基個數爲5個/nm2以上。 本發明的聚酯中含有的二甘醇（以後簡稱爲DEG)其 含爲2重量％以下，羧基（簡稱COOH)末端基含量爲 10〜50當量/t較理想。若DEG含量過多吸濕性較差，其 理想目前尙不確定，可能因爲DEG含量過多使構成纖 維的聚酯的軟段部分會增加，容易覆蓋二氧化矽類無機 顆粒表面的活性基。較適當的DEG含量在1重量％以 下。 羧基末端基含量越多其吸濕性也越好，但若過多會促 進聚酯的熱分解反應，從纖維強度的觀點考量並不理 想。較適當的羧基末端基含量爲20〜30當量/ t。 -7- 550313 五、發明説明（6 ) 本發明聚酯纖維中黏附在二氧化矽類無機顆料上的 聚酯之黏附量，以二氧化矽類無機顆粒lg而言，爲0.3 g 以下較適當。聚酯的黏附量可利用後面敘述的方法測 定。若聚酯黏附量增多則二氧化矽類無機顆粒的活性 基被限制使吸濕性變差。較理想的聚酯黏著量，以二氧 化矽類無機顆粒1 g而言爲〇. 1 g以下。 本發明的聚酯纖維最好經過溼熱處理，所謂的溼熱處 理是指使纖維和熱水或蒸氣接觸，具體而言即在溫度8 0 °C以丄、壓力1氣壓以上的環境下經過3 0分鐘以上的 處理。也可以設置其他的工程，若能滿足一定的條件藉 由通過製造聚酯纖維製品時的染色、鹼性減量工程等 也可達成。本發明的聚酯纖維經由溼熱處理可使聚酯 纖維充分具有二氧化矽類無機顆粒的吸濕性。 本發明的聚酯纖維，其中二氧化矽類無機顆粒中4 // m以上的顆粒之含量在5 %以下較理想。4 // m以上的 顆粒若超過5%，在紡絲工程中常會發生單絲脫落或斷 絲等現象安定性較差，最好在4%以下更佳。 本發明的聚酯纖爲複合式纖維較理想。複合式的型 態例如芯鞘型、海島型、多層型等，從工程安定性的觀 點考量，以芯鞘複合式纖維、海島型、多層型等，從工 程安定性的觀點考量，以芯鞘複合式纖維較理想。此時 具有吸濕性的二氧化矽類無機顆粒可以位於芯部及/或 鞘部，但從製造纖維時不易發生導向削等問題的觀點考 量，使多量的顆粒位於芯部的方式較適合。特別是只位 550313 五、發明説明（7 ) 於芯鞘的芯部最好。 本發明的聚酯纖維也可用於產業材料等用途，特別適 用在衣料方面。使用爲內衣、運動服、衣裡等編織品 的舒適材料更理想。 形成本發明聚酯纖維之聚酯從強度的觀點考量，以其 中80旲耳％以上爲㈣本__甲一^酸醋爲重複單位形成者 較理想。具體而言，例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯 二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯等較適用。其中 以對苯二甲酸乙二酯爲主要重複單位的聚酯因爲強 度、耐氣候性佳所以更理想。 在不影響本發明的目的之原則下，以對苯二甲酸乙三 酯爲主要重複單位的聚酯可以和其他第三成分進行共 聚。這類的化合物例如間苯二甲酸、2,6-奈二羧酸、 二苯二羧酸、己二酸、癸二酸、I，4-環己烷二羧酸等 的芳香族、脂肪族、脂環族二羧酸及這些的衍生物。 二醇化合物例如丙二醇、四甲二醇、1，4-環己烷二甲 醇、二乙二醇、新戊二醇、聚烯烴乙二醇、雙苯酚 A、雙苯酚S等芳香族、脂肪族或脂環族的二醇化合 物等。 以不影響本發明的目的爲原則，本發明的聚酯纖維可 含有氧化鈦、碳黑等染料、烷基苯磺酸鹽等界面活性 劑、常用的抗氧化劑、抗著色劑、耐光劑、抗靜電 劑、細孔形成劑等。 本發明的聚酯纖維中，二氧化矽類無機顆粒的粒徑分 -9- 550313 五、發明説明（8) 布範圍之指標d90/dl0値在2.0以下較理想。dlO是測 定顆粒的粒徑分布時，以粒徑爲橫軸、體積累積値爲縱 軸進行繪圖後，與體積累積値10%對應的粒徑値。而 d 9 0是與體積積値9 0 %對應的粒徑値。d 9 0 / d 1 0値若超 過2.0，在聚酯聚合中加入此二氧化矽類無機顆粒而製 得聚合物時，會聚合中的聚合物之增黏變大，無法製得 高聚合度的樹脂，結果導致形成纖維時的強度不足。以 1 . 9以下更理想。 本發明的聚酯纖維中的二氧化矽類無機顆粒之偏平 率在1 . 〇〜1 · 5之間較佳。所謂的偏平率是指顆粒的長 軸和短軸的長度比。使偏平率介於1 . 0〜1 . 5之間則顆 粒的形狀接近球形，在聚合物中的分散性佳，其結果爲 吸濕特性良好。又以1.0〜1.2之間更理想。 使聚酯組成物含有二氧化矽類顆粒有下列的，即在聚 酯的聚合工程中任一階段添加二氧化矽類無機顆粒的 方法，或預先使聚酯聚合之後進行混煉使含有二氧化矽 類無機顆粒的方法等。其方法沒有特別的限制例如（1 ) 使二氧化矽類無機顆粒和聚酯直接或預先以混合機、 攪拌機等混合後，使用一般的一軸或二軸壓出機進行熔 融混煉的方法，（2)使二氧化矽類無機顆粒和聚酯直接或 預先以混合機、攪拌機等混合等，使用一般的排氣式一 軸或二軸壓出機進行熔融混煉的方法，（3)在聚酯的製造 反應工程中添加二氧化矽類無機顆粒等方法。特別是 在聚酯的聚合工程中添加此顆粒的方法，其顆粒的分散 -10- 550313 五、發明説明（9 ) 性較佳所以較適當。但是，在聚酯的I 氧化矽類無機顆粒的方法，因爲大量萄 的熔融黏度急速增加，亦即發生增稠g 度增加至適合應用的程度。 解決此問題的一個方法，使二氧化ί 他顆粒一起加入較理想。更適當的方 化矽類無機顆粒和其他顆粒混合，或經 聚酯。這裡所謂的處理是指在加入反 他的顆粒加入二氧化矽類無機顆粒的 接著進行加熱處理等。在反應系中添 機顆粒時，藉著和其他顆粒一起加入可 發生。 和二氧化砂類無機顆粒一起使用的 顆粒較適用。鹼性顆粒例如氧化鋁、 鋇、碳酸鈣、尖晶石等，其中以氧化銘 聚酯，鹼性顆粒的添加量或處理量約爲 以0.5〜5重量％更理想，以以1 ·〇〜3重 本發明的二氧化矽類無機顆粒，從I 第4週期的過渡金屬化合物、鋰化合 鉀化合物、鎂化合物、鈣化合物、鋇 物、磷化合物及矽烷偶合劑等當中選 進行處理後因爲可抑制聚合時的增稠 想。所謂的處理即使只是在加入聚合 類無機顆粒混合，或混合後進行加熱等 :合工程中添加二 :加顆粒使反應物 ,象，無法使聚合 7類無機顆粒和其 法是預先將二氧 過處理後再加入 應系之前先將其 泥狀物中，或之後 加二氧化矽類無 抑制增稠現象的 其他顆粒以鹼性 氧化銷、硫酸 較理想。相對於 0 . 1〜1 0重％較佳， 匱％最適當。 i化合物、週期表 物、鈉化合物、 化合物、硼化合 擇至少一種以上， 現象所以較理 物前和二氧化砂 ;都可以，例如也 -11- 550313 五、發明説明（1G ) 可以使二氧化矽類無機顆粒分散在乙二醇泥狀物的狀 態下進行。經由這些處理這些化合物可連接在二氧化 矽類無機顆粒的表面上。這些化合物的添加量爲 0 . 1〜1 0重量％較佳，以〇 . 5〜5重量％更理想，又以1 . 0〜3 重量％最適當。 以鋁化合物、週期表第4週期的過渡金屬、鋰、 鈉、鉀、鎂、鈣、鋇及硼化合物等爲例子，各個的金屬 的硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯化物、羥化物等。其 中以鋁化合物及週期表第4週期的過渡金屬化合物較 適當。又，週期表第4週期的金屬化合物，以錳化合 物、鈷化合物及鐵化合物特別理想。鋁化合物例如鋁 的硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯化物、羥化物或羥化 氧化鋁、羥化氯化鋁、矽酸鋁、硼酸鋁等，其中以乙酸 鋁或氯化鋁更理想。 磷化合物例如磷酸、次磷酸、三甲基磷酸、三苯基 磷酸、二甲基苯基磷酸酯、三乙基磷基乙酸酯、苯基 磷酸、羧乙基甲基次磷酸等。其中以磷酸、次磷酸、 苯基磷酸等殘留多數羥基者較理想。本發明的矽烷偶 合劑包括從低分子量到高分子範圍者，也包括單邊末端 的矽烷單體。利用矽烷偶合劑處理是指在加入聚合物 之前，使矽烷偶合劑以化學方式連接在二氧化矽類無機 顆粒，例如使二氧化矽類無機顆粒分散在乙二醇中，調 整反應系的p Η値後在任何的溫度下反應。矽烷偶合 劑例如六甲基二矽烷基胺、二甲基二甲氧基矽烷、乙 -12- 550313 五、發明説明（n) 烯三氯矽烷等乙烯型，7 -環氧丙烷基丙基三甲氧基矽 烷等環氧型，N- /3 (胺乙基）r -胺丙基三甲氧基矽烷等胺 型，水溶性有機聚矽氧烷樹脂或二甲基聚矽氧烷化合物 般聚矽氧烷型等。其中和聚酯的親和性佳且爲疏水性 者較適當，以六甲基二矽烷基胺或二甲基二甲氧基烷特 別理想。 本發明的聚酯纖維其中銻元素的含量在2 0 Oppm以 下較理想，若銻元素的含量低於20 Oppm，在聚酯的製造 工程的縮聚反應階段可抑制因顆粒的表面活性產生的 顆粒凝聚或聚合物的熔融黏度急速上升，顆粒的分散性 佳又可製得高分子量的聚酯。而且，可抑制熔融模塑時 過濾膜的壓力急速上升，減少形成纖維時斷絲的現象。 較適當的銻元素含量爲0.1〜1500ppm，以5〜lOOppm較 理想，又以10〜5 Oppm特別適當。若銻元素的含量超過 2 OOppm則顆粒的分散性不佳，在聚酯的製造工程中熔 融黏度會急速上升，無法製得高分子量的聚酯，除了纖 維的模塑性差之外纖維的強度也會降低。 製造本發明的聚酯纖維時可使用一般的製法，下列爲 其中的一種製法。 使含有二氧化矽類無機顆粒的聚酯熔融，導入紡絲部 分再從紡絲頭的紡絲孔紡出。紡出的長絲以固定的速 度拉引後進行捆捲包裝，而未伸長的絲則往伸長機進行 伸長。而此伸長作用可在拉出紡絲後不捲出而直接往 上捲，也可以以4000m/分以上的高速退出不進行伸長而 -13- 550313 五、發明説明（12 ) 具有期望的纖維性能之方法。 直接紡絲伸長法例如紡絲以1 000〜5 000m/分的速度 退出，再以3 000〜6000m/分的速度進行伸長•熱固定的 方法等。 本發明的聚酯纖維的切面形狀可以是圓形，也可以爲 三角、扁平、葉形、多角、H形、Π形等異形切面。 此纖維的絲狀形態不一定必爲長絲或短纖維，可依用途 作適當的選擇。 本發明的聚酯纖維可依用途以編織物、不織布等紡 織物的型態來使用。 [實施例] 下列以實施例對本發明做更詳細的說明。又，以下面 的方法求出實例中的各特性。 A .聚酯的極限黏度 在25 °C下求鄰氯酚溶液的黏度。 B·顆粒及含有此顆粒的纖維之吸濕參數（△ MR) 測定吸濕率時若爲顆粒則使用1 g的顆粒，若爲纖維 則使用原絲或紡織物1〜3 g來測定。利用下列式子，全 乾時的重量和在20°C、65%RH的恆溫恆濕器（他拜公 司製PR-2G)中放置24小時後的重量，由此重量變化求 吸濕率MR1。 吸濕率（％) = (吸濕後的重量-全乾時的重量）/全乾時的重 量 X 1 0 0 同樣地，全乾時的重量和在30°C、90%RH的條件中 -14- 550313 五、發明説明（13 ) 放置24小時後的重量，由此重量變化求吸濕率MR2。 從上述測定的MR1及MR2,求吸濕率差△ MR(°/〇) = MR2-MR1 C. 聚酯的DEG含量 聚酯在單乙醇胺中加熱分解後使用1，6 -己烷醇/甲醇 稀釋，再以對苯二甲酸中和後利用氣相層析儀分析，可 由波峰面積求得含量。 D. 聚酯的羧基末端基量 將聚酯熔解在鄰甲酚溶液中，使用氫氧化鈉以電位滴 定法求其含量。 E .顆粒的平均粒徑及分布寬度 使用HORIBA製粒徑分析裝置（LA-700)測定顆粒的 體積平均粒徑及分布寬度。又，d90/d 10爲粒徑體積累 積値的90%和10%之比。 F .顆粒的比表面積 可根據氣體吸附法（BET法，N2)求得。 G.顆粒的細孔容積 利用水銀壓入法測定。 Η .顆粒的矽烷醇基之定量 使二氧化矽類無機顆粒在壓力〇」KPa、溫度120°C 下經過24小時以上的乾燥後，在二噁烷中和Li A 1H4進 行反應，測定氫含量以求矽烷醇基含量。 I.顆粒的偏平率 從電子顯微鏡照片（選擇適當的倍率，例如1 5 00倍） -15- 550313 五、發明説明（14 ) 測定二氧化矽類無機顆粒的最大長徑和最小短徑的長 度，求1 0 〇個顆粒的平均値。 J. 強度、伸長度 使用Tensilon拉引測試機（東洋波爾頓因公司製），試 驗品長度2 0 cm、拉引速度1 0 cm /分的條件下測定纖維 的應力-應變曲線，再求出強度、伸長度之値。 K. 聚酯組成物中的銻含量 根據螢光X線測定，使銻含量的強度和由標準物質得 到的檢量線比較而加以定量。 L. 銻以外的金屬顆粒的處理量之測定 使用理學（股）公司製的螢光X線分析裝置（FLX)測定 有各種金屬及顆粒黏著或鍵結的二氧化矽類無機顆 业丄 松。 M. 從聚酯中分離二氧化矽類無機顆粒 在含有二氧化矽類無機顆粒的絲1 〇g中加入鄰氯酚 100ml，以100°C溶解後使用日立工機製高速冷卻離心分 離器，在1 6000rpm(3 2000G)下進行1小時的離心分離。 去除上淸液重新加入鄰苯酚50ml,使沈澱的顆粒均勻地 分散後再進行一次離心分離以洗淨顆粒，重複3次此洗 淨過程。再以丙酮30ml洗淨3次，在60 °C下進行真空 乾燥1小時後可製得分離顆粒。 N. 聚酯黏著量 依據上述方法從聚酯纖維分離的顆粒，其聚酯黏著量 可秉MAC SCIENCE公司製的差式熱重量同時測定裝 -16- 550313 五、發明説明（15 ) 置TG-DTA2000S型，將8〜10mg的試驗品放在氧氣中， 從室溫至5 0 0 °C以1 0 °C /分的速度昇溫時測定熱重量曲 線，從πS K7 12 0的標準方法得到的質量減少率求黏著 量。 0 ·評估聚合物進行聚合時的增稠行爲 以無機顆粒類聚酯的極限黏度[77 ]達到0.66 dl/g時 的聚合時間及攪拌轉矩爲基準，評估在同一聚合條件下 進行聚合時達到攪拌轉矩的時間。達到轉矩爲止的時 間在1/2以下而急速增黏者爲x(不佳），：ι/2〜2/3者爲△ (可），2/3〜3/4者爲〇（良），3/4以上者爲〇〇（優）。 實施例1 使用平均粒徑0.5 // m、細孔容積1.2ml/g、S/V爲 6〇〇、吸濕性參數（△ MR)爲40.6%的濕式二氧化矽類無 機顆粒，加入二甲基對苯二甲酸1 9 4單位、乙二醇1 2 4 單位，乙酸鎂0.05單位，在140〜230 °C下蒸餾出甲醇同 時進行酯交換反應，之後添加含磷酸三乙酯0.08單位 的乙二醇溶液。接著，加入含上述二氧化矽類無機顆粒8 單位的乙二醇泥狀物及三氧化銻〇. 1單位，慢慢地減壓 至O.lkPa以下同時昇溫至290 °C，經過3小時30分的 聚合可製得聚酯細片。此聚酯細片的二氧化矽類無機 顆粒含量爲7.0重量％，△ M R爲2.8 %。 此細片在290°C下熔融，以紡出量25 g/分的速度從紡 絲頭紡出，又以l〇〇〇m/分的紡絲速度捲出可得未伸長 絲。此未伸長絲以伸長溫度90。(：、熱設置溫度1 3〇 -17-

五、發明説明（16) °c、伸長速度8 0 0 m /分的條件進行3 · 0倍伸長，製得 107tex-24f的伸長絲。纖維物性爲4.0cN/dtex，伸長度 4 2 · 0 %。將此伸長絲編織成筒狀，使用局壓蒸氣签在 1 5 0 °C下進行溼熱處理後測定編織物的吸放濕性，結果 △ M R爲2.8 %顯示具有良好的吸放濕特性。 實施例2，3及比較例1，2 除了改變二氧化矽類無機顆粒的添加量之外利用和 實施例1相同的方法製得聚酯及纖維。在比較例1中 因爲二氧化矽類無機顆粒的含量過少，所以無法提供足 夠的吸濕性。而比較例2中因爲添加量過多所以常發 生斷絲的現象，因此無法製得纖維。 實施例4及比較例3 除了改變顆粒的細孔容積之外利用和實施例1相同 的方法製得聚酯及纖維。在比較例3中因爲細孔容積 小所以無法提供足夠的吸濕性。 實施例5，6及比較例4，5 除了改變S/V之外利用和實施例1相同的方法製得 聚酯及纖維。在比較例4,5中因爲S/V値在申請專利 範圍外所以無法提供足夠的吸濕性。 實施例7,8及比較例6,7 除了改變顆粒的平均粒徑之外利用和實施例1相同 的方法製得聚酯及纖維。在比較例6中因爲粒徑過小 所以發生聚集，分散性不佳。比較例7中則因爲粒徑過 大所以常發生斷絲，無法製得纖維。 -18- 550313 五、發明説明（17 ) 實施例9 除了改變△ M R之外利用和實施例1相同的方法製 得聚酯及纖維。測定吸放性，結果△ MR爲1.1%，顯示具 有良好的吸放濕特性。 實施例1 0，1 1 除了改變D E G量之外利用和實施例1相同的方法製 得聚酯和纖維。測定吸濕性，結果實施例1 〇的△ M R爲 2 · 3 %，實施例1 1爲1 . 2 %，顯示具有良好的吸放濕特性。 實施例1 2，1 3 , 1 4 除了改變羧基末端基量之外利用和實施例1相同的 方法製得聚酯及纖維。測定吸放濕性，結果實施例1 2 的△ M R爲3.0 %，實施例1 3爲2.2 %，實施例1 4爲3 . 5 %， 顯示具有良好的吸放濕特性。 實施例1 5，1 6 除了改變二氧化矽類無機顆粒的PET黏著量之外利 用和實施例1相同的方法製得聚酯及纖維。測定吸收 濕性，結果實施例1 5的△ M R爲2.2 %，實施例1 6爲 1 . 1 %，顯示具有良好的吸放濕特性。 實施例1 7，1 8 除了改變大顆粒的含量（指顆粒中4 // m以上顆粒的 比例）之外利用和實施例1相同的方法製得聚酯及纖 維。測定這些纖維的吸放濕性，結果△ MR爲2· 8%，顯示 具有良好的吸放濕特性。 實施例19,20 -19- 550313 五、發明説明（18 ) 實施例1 9除了改成雙金屬絲，實施例2 0除了改成芯 鞘複合絲之外利用和實施例1相同的方法製得聚酯及 纖維。測定這些纖維的吸濕性，結果△ MR爲2.6 %,顯示 具有良好的吸放濕特性。 實施例21，22 除了改變d90/dl0之外利用和實施例1相同的方法 製得聚酯及纖維。測定這些纖維的吸濕性，結果△ MR 爲2· 8%，顯示具有良好的吸放濕特性。 實施例2 3，2 4 - 除了改變顆粒的偏平率之外利用和實施例1相同的 方法製得聚酯及纖維。測定這些纖維的吸濕性，結果△ MR爲2.8%,顯示具有良好的吸收濕特性。 實施例2 5 在二氧化矽類無機顆粒的乙二醇泥狀物中加入氧化 鋁顆粒，其添加量爲聚酯的2重量％，之後除了和聚酯混 合之外利用和實施例1相同的方法製得聚酯和纖維。 藉著添加氧化鋁顆粒可抑制聚合時的增稠現象，而且可 製得顆粒分散性佳的聚酯及纖維。 實施例2 6 在二氧化矽類無機顆粒的乙二醇泥狀物中加入硫酸 鋇顆粒，其添加量爲聚酯的2重量％，之後除了和聚酯混 合之外利用和實施例1相同的方法製得聚酯及纖維。 藉著添加硫酸鋇顆粒可抑制聚合時的增稠現象，而且可 製得顆粒分散性佳的聚酯及纖維。 -20- 550313 五、發明説明（19 ) 實施例2 7 在二氧化矽類無機顆粒的乙二醇泥狀物中加入氯化 鋁，其添加量爲聚酯的1 · 5重量％，將此泥狀物加熱至6 〇 °C後，除了和聚酯混合之外利用和實施例1相同的方法 製得聚酯及纖維。藉著使用氯化鋁進行處理可抑制聚 合時的增稠現象，而且可製得顆粒分散性佳的聚酯及纖 維。 實施例2 8 在二氧化矽類無機顆粒的乙二醇泥狀物中加入矽酸 鋁顆粒，其添加量爲聚酯的2重量％，之後除了和聚酯混 合之外利用和實施例1相同的方法製得聚酯和纖維。 藉著添加矽酸鋁顆粒可抑制聚合時的增稠現象，而且可 製得顆粒分散性佳的聚酯及纖維。 實施例2 9 在二氧化矽類無機顆粒的乙二醇泥狀物中加入乙酸 錳，其添加量爲聚酯的1.2重量％，將此泥狀物加熱至60 t後，除了和聚酯混合之外和用和實施例1相同的方法 製得聚酯及纖維。藉著使用乙酸錳進行處理可抑制聚 合時的增稠現象，而且可製得顆粒分散性佳的聚酯及纖 維。 實施例3 0 在二氧化矽類無機顆粒的乙二醇泥狀物中加入磷酸， 其添加量爲聚酯的1 · 〇重量％，將此泥狀物加熱至6 0 °C 後，除了和聚酯混合之外利用和實施例1相同的方法製 -21- 550313 五、發明説明（2(3) 得聚酯及纖維。藉著使用磷酸進行處理可抑制聚合時 的增稠現象，而且可製得顆粒分散性佳的聚酯及纖維。 實施例3 1 預先以六甲基二矽烷基胺處理二氧化矽類無機顆粒， 其處理量爲顆粒的2重量％，之後除了和聚酯混合之外 利用和實施例1相同的方法製得聚酯及纖維。藉著使 用六甲基二矽基烷基胺進行處理可抑制聚合時的增稠 現象，而且可製得顆粒分散性佳的聚酯及纖維。 實施例3 2 除了改變銻含量爲3 0 p p m之外利用和實施例1相同 的方法製得聚酯及纖維。減少銻含量使聚酯的聚合度 緩慢上升，藉此可抑制聚合時的增稠現象。 -22- 550313 五、發明説明（ 2 Δ Μ 刀(％ ) ^>5t(CN\dte 雛ni>M ( ρ ρ m ) α 9 〇 \ d 1 Ο ΡΕΤ1^__ ( g ) D Ε G ( w t % ) JD\ ιιιί^ιί^ΔIsR ( ％ ) |< ( m |1\ S \ V ( m " \ mΜΜΜΜηΝ^

log) J.V lffl>»w ( w t % ) ml 200 私.0

Is 1 1 .1 3.5 008 25 °8 0.5 600 1 ·: 7 601 3^0 3二 1CJ10 1 ·2 3.; 008 201 0·ί έ· 0.5 600 1.2 20 Ο 1 : 150 1 : 301 008 25 0·8 S.2 001 600 1 ·2 ί m 200 150 1.2 3.CJ1 0·08 25 000 έ·: 0.5 600 0.5 7 2.6 為2.0 私1 0 40 3·9 150 1.2 1 . 301 008 25 0·8 3°°2

PCJI 1500 1 ·2 7 WT 窆5 150 1.2

3.CJI 0.08 25 0·8 1 50 001 100 1 ·2 7

Ml諸 室6 200 38.0 3·5 150 1 · 3.5 0.08 25 0.8 έ_ 1 0·0 600 1 7 2.8 私3·0 私·1 150 1 ·: 3_5 008 25 000 001 600 1 ·: 7 繭諸 窆100 3·9 lcno 1.2 • 5 008 25 0·8 1 60 0.CJ1 600 1.2 7 Μ ί 2·3 έ·0 為_0 1010 1 _2 3.5 008 25 1.5 0·5 600 1 ·2 7 33. 10 1 : 私3.0 3·8 1010 1 _2 3.5 008 25 2·5 έ- 0.5 600 1 -23- 550313 五、發明説明（22) 表2 V4- 鱗 Μ 鄉 盥 Χμί· DJ> w Ό Ό 3 、^〆 麵 书 Cl CO 〇 \ a ^JL 〇 >f 憩 DJ> _; W H _ 〇q 難 CD Ώ \ r+- Ό m Q iH- )m 薄 > 刀 书 3 ω \ < 3 ro \ 3 < ✓^Ν 3 \ 0Q 時 浙 r4- 爹 > 刀 審 Mm urn m 砘 o Z \ a r+- CD X > CO ο «α. o CO 00 Cl o ro CJI CO cn 〇 o 00 o o 00 o 05 ο cn σ> ο ο κ> --j > Ν3 Ν> 4^ ro o 〇 ai o mmmL N> —A. cn CO ai o o 00 cn o 00 o σ> ο αι Oi ο ο --JL ΓΟ •^j n > CO cn CO σ> o CO ro —λ. cn 〇 ro cn 0J CJI o o 00 σ> o o CO o σ> ο cn σ> ο ο ro -^ϊ|. 室 > N> N> K> o o m—i, CJI o —a. h〇 —a. CJI CO CJI o N> cn N3 cn o 00 o σ> ο οι σ> ο ο ro -1 Λ 01詻 > •mmk. 私 o o CO CD mmJL CJI o ro mmmL· CJI CJ <J1 〇 CJI N) Ol o oo o σ> ο αι σ> ο ο ro > N) 00 CO CD o CO 00 CJI o mmJL ro •mmL· CJI 00 o o 00 ro CJI o 00 私 ο 05 ο CJ1 σ> ο ο —Λ. ho > h〇 CO CO ND 〇 ro Cl cn o N> «a. CJI σ> 〇 o o 00 ro CJI o 00 私 ο σ> ο αι σ> ο ο ro 00詻 > K> σ> ro o o •-a. cn o N> —X CJI CO Cl o o 00 ai o 00 ο σ> ο cn σ> ο ο ho > to σ> 私 cn o cn cn o to —JL cn CO CJI o o 00 N> CJI o 00 ο C0 ο CJ1 σ> ο ο m^JL ro 1^¾ -24- 550313 五、發明説明（23 ) 表3 Δ Μ 刀(0/0 —S0~ Δ 2.8 2.00 ®M(CN\dtex sQi>liis( p p 3 ) 1¾¾¾%) α 9 0 \ d 1〇 商IM-Mlff時 _ ( 0/0 ) (g ) (e q \ D Ε G ( w t % )

Mli^livA M R ( 0/0 ) V ( 時ww ( w t 0/0 ) έο 310 厂9 1 50 2.0 .5 008 201 0.8 έ. 0.5 600 1· 1 50 l.rso 2.5 3.5 0.08 25 0.8 έσ> 0.5 600 1.: 2 2 Δ 2.8 39· 3.9 150 3.5 ο·08 25 o.ob έ.ι 0.5 600 7 »3® 窆 2 3 Δ 一 2·8 200 2.3 3.0 2*0 33.0 μη .0 ζιο έο μη .〇 2.2 私.0 4.0 3.9 4.0 150 .27 i.5 0-08 25 0.8 έ· 0.5 600 1.2 7 lcno 2.0 1· .5 008 25 0·8 έ· 0.5 600 1· MJ6 窆 201 1 50 2.0 §m 1.2 3.5 008 rocn 0. έ· 0.5 600 MJS 室 2 6 150 1· ®{cvis 1.2 1.5 3.5 οοοό 0.8 έ. 0.5 600 1.: 7 150 20 1.2 1· 008 25 000 έ.6 001 600 1.2 〇〇 2.8 Ζ2.0 私.0 150 10 00 1.2 3.5 008 25 10.8 ζο. 0.5 iso 1 ·2 7 IWJS 室 2 9 -25- 550313 五、I务明説明（24 ) 表4 實施例 實施例 實施例 3 0 3 1 3 2 含有量（w t % ) 7 7 7 V (m 1 / g ) 1. 2 1.2 1.2 S / V ( m 2/ m 1 ) 600 600 600 平均粒徑（μ m ) 0· 5 0.5 0. 5 顆粒之△ M R ( % ) 40. 6 40. 6 40.6 D EG ( w t % ) 1. 0 0.8 0. 8 竣基末端 （eq/t) 25 25 25 PET附著量 U ) 0. 08 0.08 0. 08 粗大顆粒含量（％ ) 3. 5 3.5 3. 5 d 9 0 / d 1 0 1. 5 1. 5 1.5 偏平率 1.2 1. 2 1.2 顆粒、化合物種類 磷酸 六甲基二矽 烷基胺 — 顆粒、金屬也合滅乏 處理·添加量(％) 1.0 — 1. 2 鍊含量（P P m ) 150 150 30 纖 強度（cN/dtex) 4.0 4. 3 4. 0 維 伸長度(％ ) 42.0 40. 0 44. 0 物 AMR ( % ) 2· 8 2. 4 2. 8 性 增稠現象 00 〇〇 〇〇

-26- 550313 五、發明説明（25 ) 表5 比較 例1 比較 例2 比較 例3 比較 例4 比較 例5 比較 例6 比較 例7 含有量（w t % ) 0. 5 22 7 7 7 7 7 V (m 1 / g ) 1.2 1. 2 0. 2 1. 2 1 . 2 1 . 2 1 . 2 S / V ( m 2/ m 1 ) 600 600 600 50 1800 600 600 平均粒徑（M m ) 0.5 0.5 0. 5 0.5 7. 0 0. 005 12 顆粒之△ M R ( % ) 40. 6 40. 6 6. 5 6. 0 9. 5 40. 6 40. 6 DEG ( w t % ) 0.8 0· 8 0.8 0. 8 0. 8 0· 8 0. 8 羧基末端 （e q / t ) 25 25 25 25 25 25 25 PET附著量 （g) 0. 08 0. 08 0. 08 0.08 0. 08 0. 08 0. 08 粗大顆粒含量（％ ) 3. 5 3.5 3. 5 3. 5 3· 5 3.5 3. 5 d ! 9 0 / d 1 0 1 . 5 1. 5 1 . 5 1 . 5 1. 5 1 . 5 1.5 偏平率 1.2 1. 2 1.2 1.2 1. 2 1.2 1. 2 鍊含量（P P m) 150 150 150 150 150 150 1 50 纖 強度（cN/d t ex) 4.2 — 4.0 4. 0 4. 0 — — 維 伸長度（％ ) 44. 0 — 41. 0 42. 0 42.0 — — 物 性 AMR ( % ) 0· 2 8. 0 0. 5 0· 4 0· 7 2.8 2.8 增稠現象 〇 X Δ Δ Δ X 〇 -27- 550313 五、發明説明（26 ) [應用在產業的可能性] 本發明製得的合成纖維因具有穿著舒適性所以其吸 濕性佳，而且具有乾爽的感覺和高染色堅固性或耐光 性。本發明的合成纖維適用於內衣、襯衫、短外套、 運動衣、寬長褲、外套、內襯、窗簾、壁紙，以及床單， 床罩，棉被的內棉等寢具。 符號說明 1 ...顆粒短徑 2...顆粒長徑

-28-

Claims (1)

1. 550313 六、申請專利範圍 第9 0111934號「聚酯纖維及聚酯組成物之製法」專利案 (91年8月16日修正） -八申請專利範圍： 1 · 一種聚酯纖維，其特徵係含有符合下列A〜C之二氧化 矽類無機顆粒1〜20重量％，其中組成纖維之聚酯其 80%以上是由對苯二甲酸二酯重複單位而成，且其吸 濕參數（△ MR)在1%以上， A·細孔容積V在0.4(ml/g)以上，而且和此顆粒的 比表面積S(ni2/g)的關係爲下列的式子 100$ S/V<1 500， B. 平均粒徑ϋ(μΐΏ)爲0.01〜ΙΟμιη， C. 吸濕參數（△ MR)在7%以上。 2 ·如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中組成纖維的 聚酯中的二甘醇（DEG)含量在2wt%以下，羧基末端基 量爲10〜50當量/t。 3 ·如申請專利範圍第i項之聚酯纖維，其中黏著在纖維 中二氧化矽類無機顆粒上的聚酯量，以1 g顆粒而言 其黏著量在0.3g以下。 4 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中纖維經過溼 熱處理。 5 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中二氧化矽 類無機顆粒中4 // m以上的顆粒佔5%以下。 6 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中二氧化矽類 550313 六、申請專利範圍 無機顆粒係經由濕式法製得的顆粒。 7 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中纖維係一種 複合纖維。 8 .如申請專利範圍第7項之聚酯纖維，其中複合纖維係 一種芯鞘複合纖維。 9 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中二氧化矽類 無機顆粒之粒度分布寬的指標d90 / d 1 0値在2 . 0以 下。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中二氧化矽 類無機顆粒的偏平率在1.0〜1 · 5範圍內。 1 1 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其用途爲衣料 用。 1 2 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中除了二氧 化矽類無機顆粒之外尙含有其它顆粒。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之聚酯纖維，其中其它顆粒 係鹼性顆粒。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之聚酯纖維，其中鹼性顆粒 係從氧化鋁、氧化锆、硫酸鋇、碳酸鈣及尖晶石中 選擇至少一種。 1 5 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中從鋁化合 物、週期表第4週期的過渡金屬化合物、鋰化合 物、鈉化合物、鉀化合物、鎂化合物、鈣化合物、 銀化合物、棚化合物、隣化合物及砂院偶合劑等呈 550313 六、申請專利範圍 中選擇至少一種以上的化合物來處理二氧化矽類無 機顆粒。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之聚酯纖維，其中以鋁化合 物來處理二氧化矽類無機顆粒。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項之聚酯纖維，其中週期表第 4週期的過渡金屬化合物係從錳化合物、鐵化合物及 鈷化合物中選擇至少一種。 1 8 .如申請專利範圍第1 5項之聚酯纖維，其中磷化合物 係從磷酸、次磷酸及苯磷酸衍生物中選擇至少一種。 1 9 .如申請專利範圍第1 5項之聚酯纖維，其中砂院偶合 劑係從六甲基二矽烷基胺及二甲基二甲氧基矽烷中 選擇至少一種。 20 .如申請專利範圍第1項之聚酯纖維，其中銻元素含 量在10〜200ppm範圍內。 2 1 . —種聚酯組成物之製法，其特徵係在製造聚酯之過 程中的任一階段添加符合下列A〜C之二氧化矽類無 機顆粒及其他顆粒， A .細孔容積V在〇 . 4 ( m 1 / g )以上，而且和此顆粒的 比表面積S ( ni2 / g )的關係爲下列的式子 100S S/V< 1 500， B. 平均粒徑ϋ(μη〇爲0.01〜ΙΟμίΏ， C. 吸濕參數（△ MR)在7%以上。 22 .如申請專利範圍第2 1項之聚酯組成物之製法，其中 550313 六、申請專利範圍 其它顆粒係鹼性顆粒。 23 · —種添加二氧化矽類無機顆粒的聚酯組成物之製法， 其特徵係在製造聚酯之過程中的任一階段，從鋁化合 物、週期表第4週期的過渡金屬化合物、鋰化合 物、鈉化合物、鉀化合物、鎂化合物、鈣化合物、 鋇化合物、硼化合物、磷化合物及矽烷偶合劑等當 中選擇至少一種以上的化合物來處理符合下列A〜C 之二氧化矽類無機顆粒， A .細孔容積V在0 · 4 ( m 1 / g )以上，而且和此顆粒的 比表面積S ( m2 / g )的關係爲下列的式子 100S S/V<1 500， B ·平均粒徑D( μιη )爲0 · 〇 1〜1 Ομη， C ·吸濕參數（△ MR)在7%以上。 24 .如申請專利範圍第2丨或第23項的聚酯組成物之製 法，其中添加一氧化砂類無機顆粒的階段係聚醋的聚 合工程。