TWI531694B - 陽離子可染聚酯纖維及複合纖維 - Google Patents

陽離子可染聚酯纖維及複合纖維 Download PDF

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Description

陽離子可染聚酯纖維及複合纖維
本發明係關於聚酯纖維及複合纖維。更詳細言之，係關於在常壓環境下進行染色時具有極優異的濃色性和牢固性之特性的聚酯纖維及複合纖維。
由於聚酯纖維之力學特性、呈色性及使用性等特性而廣為使用於以衣料用途為中心的各種應用中。然而，通常聚酯纖維由於其緻密的纖維結構使得染色性差，於使用陽離子染料及分散染料時，若非在130℃的高溫高壓下，或使用有機溶劑之載體溶劑，要得到良好的呈色性與牢固性會有困難。
另一方面，亦尋求著將聚酯纖維與毛、棉、丙烯酸、聚胺基甲酸酯等之聚酯纖維以外的材料進行交編、交織而不經複雜的步驟來得到具有良好的染色特性之聚酯混紡製品的製造技術，但是，此情況下，為了賦予聚酯纖維充分的染色特性，在130℃左右的高溫高壓下進行染色加工是必要的。然而，在該環境下，與聚酯纖維交編、交織的材料會劣化，因而，研發可在例如常壓環境下，更具體而言為100℃以下也具有良好的染色特性之聚酯纖維是必要的。
因此，迄今有關藉由聚酯樹脂的改質來改良染色性的方法曾有許多的探討。其中，曾提出許多作為使作為二羧酸成分具有磺酸金屬鹽基的二羧酸共聚合，來製造在常壓下對陽離子染料及分散染料為易染性的聚酯纖維 的提案(例如參照專利文獻1~4)。作為具有磺酸金屬鹽基的二羧酸之通常經常被使用者為間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分或間苯二甲酸-5-磺酸鉀成分等。例如，在專利文獻2及4中記載有使間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分及己二酸共聚合得到之聚酯纖維。藉由將此種共聚合聚酯纖維化，相較於以往的聚酯纖維，在纖維內部可保有非晶部分。其結果，可得到可進行分散染料及陽離子染料之常壓染色且牢固度優異的聚酯纖維。然而，此等使具有磺酸金屬鹽基的二羧酸進行共聚合而得到的纖維於常壓化之染色性仍不充分。
又，於專利文獻5中記載著一種聚酯系複合纖維，其係以由對苯二甲酸乙二酯單元為主作為要重複單元之聚酯A作為芯成分，以對苯二甲酸乙二酯單元為主作為要重複單元且以5~30莫耳%的環己烷二羧酸進行共聚合得到之聚酯B作為鞘成分之複合纖維，其特徵為聚酯B的玻璃轉化溫度較聚酯A的玻璃轉化溫度低。如此得到之聚酯系複合纖維聲稱有優異的染色性和深色性。然而，在常壓環境下的染色性仍有不充分的情況，而期望加以改善。
又，由以往之合成纖維例如聚酯、聚醯亞胺之單紗所構成的織物、編物、不織布等之纖維結構物，由於其構成單紗的單纖維纖度與截面形狀單調，故與棉、麻等天然纖維比較，觸感與光澤都較單調而涼冷，作為纖維結構物亦品位較低。又，由於聚酯系纖維為疏水性，故有纖維本身的吸水性、吸濕性都差的缺點。為了改良此等缺點，以往曾進行過各種檢討。其中例如曾嘗試：藉 由使聚酯等之疏水性聚合物與具有羥基之聚合物進行複合紡紗，而對疏水性纖維賦予親水性等之性能。具體而言，其揭示出乙烯-乙烯醇系共聚物和聚酯、聚烯烴、聚醯亞胺等之疏水性熱塑性樹脂的複合纖維(例如參照專利文獻6及7)。
又，乙烯-乙烯醇系共聚物與聚酯之複合纖維由於在兩成分聚合物間的界面的接著性小，故有容易剝離之缺點。為了改良此缺點向來曾有各種探討。其中，曾被揭示者例如：如第1圖或第3圖的纖維截面照相可看到般，在複合成分間的界面中形成有突起部，耐界面剝離性優異的複合纖維(例如參照專利文獻8)。
然而，乙烯-乙烯醇系共聚物與聚酯之複合纖維，由於乙烯-乙烯醇系共聚物的熔點與軟化點低，因而有著對於特別是高溫熱水或水蒸汽等的熱安定性差的缺點。因此，以該複合纖維使用高溫高壓染色或蒸汽燙熨時，露出於織物、編物、不織布等纖維製品的表面之乙烯-乙烯醇系共聚物會產生局部性的軟化與微膠著，致使作為纖維製品之觸感變硬。為了防止此種情況，亦有揭示在使其接觸染色加工等的高溫熱水之前，須用二醛化合物等將該共聚物的羥基縮醛化的方法。然而，該縮醛化處理須在現行的染色步驟之外另外有縮醛化步驟，故會產生加工成本提高的問題。且在進行縮醛化處理時須使用高濃度的強酸，故也會產生處理裝置的耐腐蝕性的問題。由於染料不易擴散到經縮醛化處理的纖維內部，故也會有濃色化困難的問題。並且會產生因縮醛化處理時未反 應的二醛化合物導致染色物褪色等的問題。因此，在確保纖維性能的均一性方面有問題。又，用來進行縮醛化處理之二醛化合物的種類與縮醛化度，要在工業上實施時，要採用哪一種類的化合物、哪種程度的縮醛化度，是極為困難的，在實用化方面是安定性欠佳的技術。亦即，僅可得到因交聯程度而產生色差且無法得到安定的觸感之商品價值非常低的成品。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平6-184820號公報[專利文獻2]日本特開2000-355831號公報[專利文獻3]日本特開2003-301328號公報[專利文獻4]日本特開平11-93020號公報[專利文獻5]日本特開平7-189036號公報[專利文獻6]日本特開平3-174015號公報[專利文獻7]日本特開平10-158926號公報[專利文獻8]日本特開2003-64531號公報
本發明係用以解決如上述之習知技術的問題者，提供一種聚酯纖維及複合纖維，其係在常壓環境下顯示出對陽離子染料及分散染料之濃色性，並且洗濯牢固性及耐光牢固性優異，且對於和必須有常壓染色性的聚酯纖維以外的材料所成的混纖可確保良好的染色性及紗線品位，並進一步可確保良好的紡紗性之聚酯纖維及複合纖 維。
上述課題可藉由所提供之聚酯纖維解決，其係由共聚物聚酯(B)所構成之纖維，其特徵為：共聚物聚酯(B)係由二羧酸成分與二醇所構成，該二羧酸成分之中，75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，1.0莫耳%~3.5莫耳%為來自以下述式(I)表示的化合物之成分(a)，2.0莫耳%~10.0莫耳%為環己烷二羧酸成分(b)，2.0莫耳%~8.0莫耳%為脂肪族二羧酸成分(c)； [上述式(I)中，R表示氫、碳數為1~10個的烷基，或2-羥乙基，X表示金屬離子、4級鏻離子或4級銨離子]。
又，提供一種複合纖維，其係由共聚物聚酯(B)與乙烯含量為25~60莫耳%的乙烯-乙烯醇系共聚物(A)所構成之複合纖維，其特徵為：共聚物聚酯(B)係由二羧酸成分與二醇所構成，該二羧酸成分之中，75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，1.0莫耳%~3.5莫耳%為來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)，2.0莫耳%~10.0莫耳%為環己烷二羧酸成分(b)，2.0莫耳%~8.0莫耳%為脂肪族二羧酸成分(c)；且乙烯-乙烯醇系共聚物(A)露出於該複合纖維的表面之至少一部分。
此時，於前述複合纖維的截面形狀中，共聚物聚酯 (B)在與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的界面有4個以上的突起部，突出部的長軸之任一者相對於纖維截面的外周成為90°±15°的角度，且共聚物聚酯(B)的外周長(L2)與該複合纖維的外周長(L1)之比滿足下述式(1)為較佳，1.6≦X/C (1)
此處，X：共聚物聚酯(B)的外周長與複合纖維的外周長之比(L2/L1)C：以複合纖維全體作為1時之共聚物聚酯(B)的質量複合比
又，於前述複合纖維的截面形狀中，共聚物聚酯(B)在與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的界面有10個以上的突起部，且相鄰的突起部之間隔為1.5μm以下亦較佳。乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與共聚物聚酯(B)的質量複合比例為10：90~90：10亦較佳。
依據本發明，可得到在使用陽離子染料及分散染料時之常壓下的染著性良好之聚酯纖維及複合纖維。又，藉由本發明得到的聚酯纖維及複合纖維有極優異之洗濯牢固度及耐光牢固度。
[實施發明之形態]
以下，具體說明用以實施本發明之形態。
本發明係關於由聚酯樹脂所構成之纖維。又，該聚酯樹脂係由二羧酸成分與二醇成分所構成之共聚物聚酯 (B)。本發明中之聚酯樹脂，係以對苯二甲酸乙二酯為主要重複單元之聚酯，在二羧酸成分之中，其重複單元之75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，對苯二甲酸成分以外至少3種以上的共聚合成分所構成。
本發明中之聚酯樹脂，係由二羧酸成分之中對苯二甲酸成分以外來自以下述式(I)表示的化合物之成分(a)、環己烷二羧酸成分(b)、及脂肪族二羧酸成分(c)之3種共聚合而成，此點是重要的。原因雖不清楚，但藉由此3種二羧酸成分的存在，可確保在常壓下之優異的染著率、洗濯牢固度、耐光牢固度，且於以不伴隨延伸的高速紡紗法進行製紗的情況下，可得到安定的高速牽絲性。
[上述式(I)中，R表示氫、碳數為1~10個的烷基或2-羥乙基，X表示金屬離子、4級鏻離子或4級銨離子]。
首先，本發明中之聚酯樹脂為了得到陽離子染料可染性，於二羧酸成分之中含有1.0莫耳%~3.5莫耳%來自以上述化學式(I)表示的化合物之成分(a)作為共聚合成分。
作為來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)可列舉：間苯二甲酸-5-磺酸鈉、間苯二甲酸-5-磺酸鉀、間苯二甲酸-5-磺酸鋰等之具有磺酸鹼金屬鹼的二羧酸成分；間苯二甲酸-5-磺酸四丁基鏻、間苯二甲酸-5-磺酸乙基三丁基鏻等之間苯二甲酸-5-磺酸四烷基鏻成分等。來自 以上述式(I)表示的化合物之成分(a)可以只有1種共聚合於聚酯中，亦可使2種以上共聚合。藉由使來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)共聚合，與以往之聚酯纖維相比，可於纖維內部結構中保有非晶部分。其結果，可得到對於分散染料及陽離子染料可進行常壓染色，且牢固度優異之聚酯纖維。
於二羧酸成分之中來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)的共聚合量低於1.0莫耳%的情況，於以陽離子染料染色時，無法得到可達成鮮明且色調良好之陽離子染料可染性聚酯。另一方面，來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)的共聚合量若超過3.5莫耳%，聚酯會顯著地增黏致紡紗困難。而且會因陽離子染料之染著部位的增加使得對於纖維的陽離子染料之染著量過剩，失去色調的鮮明性。就染色物的鮮明性及紡紗性等考量，來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)的共聚合量較佳為1.2~3.0莫耳%，更佳為1.5~2.5莫耳%。
又，於使環己烷二羧酸成分(b)與聚對苯二甲酸乙二酯共聚合的情況，由於具有結晶結構亂度小的特徵，故可得到確保高染著率且耐光牢固性優異之纖維。此處，環己烷二羧酸成分(b)可藉由使環己烷二羧酸或其酯形成性衍生物進行共聚合而導入到聚酯中。
藉由使環己烷二羧酸成分(b)進行共聚合，會於聚酯纖維的結晶結構中產生亂度而降低非晶部的配向。因此，陽離子染料及分散染料容易往纖維內部浸透而可提高陽離子染料及分散染料的常壓可染性。再者，由於環己 烷二羧酸成分(b)與其他的脂肪族二羧酸成分相比結晶結構之紊亂度小，故耐光牢固性亦優異。
於本發明之聚酯樹脂中，二羧酸成分中環己烷二羧酸成分(b)的共聚合量為2.0~10.0莫耳%，較佳為5.0~10.0莫耳%。於二羧酸成分之中環己烷二羧酸成分(b)的共聚合量低於2.0莫耳%的情況，由於在纖維內部之非晶部位的配向度高，故在常壓環境下的染色性不足致無法得到所期望的染著率。又，於二羧酸成分之中環己烷二羧酸成分(b)的共聚合量超過10.0莫耳%的情況，於染著率、洗濯牢固性、耐光牢固性等之染色性相關可確保良好的品質。然而，於以不伴隨延伸的高速紡紗法進行製紗的情況下，由於樹脂的玻璃轉化溫度低及在纖維內部的非晶部位之配向度低，在高速捲取中會發生自發性伸長致無法得到安定的高速牽絲性，而無法得到安定的纖維物性。
本發明中所用的環己烷二羧酸有1,2-環己烷二羧酸、1.3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸之3種位置異構物。只要可得到本發明之效果，可用任一位置異構物進行共聚合，也可用複數的位置異構物進行共聚合。又，各位置異構物尚有順式/反式之異構物，可用任一種立體異構物進行共聚合，也可用順式/反式雙方的異構物進行共聚合。有關環己烷二羧酸衍生物亦同。
關於脂肪族二羧酸成分(c)，係與環己烷二羧酸成分(b)同樣地，於聚酯纖維的結晶結構中會產生亂度而降低非晶部的配向，故陽離子染料及分散染料容易往纖維內 部浸透而可提高陽離子染料及分散染料的常壓可染性。此處，脂肪族二羧酸成分(c)可藉由使脂肪族二羧酸或其酯形成性衍生物進行共聚合而導入到聚酯中。
具體而言，若使2.0~8.0莫耳%的脂肪族二羧酸成分(c)與聚對苯二甲酸乙二酯共聚合，則於低溫定型性亦有效果。因此，以依據本發明所得到之纖維做成編織物後，為了使其形態安定化而進行熱定型的情況，熱定型溫度可設定為較低。於針織用途中，低溫定型性為較佳的物性，於將本發明之聚酯纖維與毛、棉、丙烯酸、聚胺基甲酸酯等聚酯以外的材料混合時，可將熱定型所需的溫度抑制於不會使聚酯以外的材料之物性降低的程度。又，即使單獨使用聚酯纖維，亦可適用於現行的一般之針織用設備，故可期待擴大其用途。
本發明中之聚酯樹脂，二羧酸成分中脂肪族二羧酸成分(c)的共聚合量為2.0~8.0莫耳%，較佳為2.5~7.0莫耳%，更佳為3.0~6.0莫耳%。二羧酸成分中脂肪族二羧酸成分(c)的共聚合量若低於2.0莫耳%，在常壓環境下對分散染料的染色性會不足而無法得到所期望的染著率。又，於二羧酸成分之中脂肪族二羧酸成分(c)，尤其是己二酸成分的共聚合量超過8.0莫耳%的情況，染著率雖變高，但於以不伴隨延伸的高速紡紗法進行製紗的情況下，纖維內部之非晶部位的配向度會變低。因而在高速捲取中會顯著地自發伸長致使無法得到安定的高速牽絲性，而無法得到安定的纖維物性。
較佳之可用來作為脂肪族二羧酸成分(c)者可例示 ：己二酸成分、癸二酸成分、癸烷二羧酸成分等之脂肪族二羧酸成分。此等可單獨使用，亦可併用2種以上。
在不會降低本發明之聚酯纖維的常壓可染性與品位的範圍內，亦可用對苯二甲酸成分、環己烷二羧酸成分、及脂肪族二羧酸以外的其他之二羧酸成分進行共聚合。具體而言，可用間苯二甲酸成分或萘二羧酸成分等之芳香族二羧酸成分單獨或複數種在合計為10.0莫耳%以下的範圍內進行共聚合。
然而，以此等成分進行共聚合，不僅酯交換反應、聚縮合反應會變得繁雜，且若共聚合量超過適當的範圍，會有降低洗濯牢固性的情況。具體而言，當以間苯二甲酸成分相對於二羧酸成分為超過10莫耳%進行共聚合時，即使滿足本發明之構成要件，也會有洗濯牢固性降低的顧慮，較佳為使用5莫耳%以下，更佳為0莫耳%(未進行共聚合)。
再者，本發明之聚酯纖維中亦可含有下述各種添加劑：氧化鈦、硫酸鋇、硫化鋅等之消光劑、磷酸、亞磷酸等之熱安定劑、或光安定劑、抗氧化劑、氧化矽等之表面處理劑。藉由使用氧化矽得到的纖維，在減量加工後，可對纖維表面賦予微細的凹凸，其後做成為編織物時可達成濃色化。再者，藉由使用熱安定劑，可抑制加熱熔融時或其後之熱處理時之熱分解。又，藉由使用光安定劑，可提高纖維使用時的耐光性，藉由使用表面處理劑可提高染色性。
此等添加劑可於進行聚合以得到聚酯樹脂時預先加 入到聚合系內。但，通常抗氧化劑等較佳為在聚合末期添加，尤其會對於聚合系統產生不良影響的情況，或在聚合條件下添加劑會失去活性的情況下，以此種做法為佳。另一方面，消光劑、熱安定劑等則宜在聚合時添加，理由在於可使其容易均一地分散於樹脂聚合物內。
本發明之聚酯樹脂之固有黏度較佳為0.55~0.7，更佳為0.58~0.68，又更佳為0.60~0.65。於固有黏度超過0.7的情況，纖維化時之高速紡紗性會顯著地變差。又，即使為可以紡紗且可得到期望的染著率的情況下，於筒編染色布料中或會發生染色斑或條紋、或編織物的觸感會變差等使得到的編織纖維的表面品位降低，而不適合作為衣料用途。又，於固有黏度低於0.55的情況，不僅於紡紗中容易斷紗致降低生產性，而且得到的纖維之強度也變低。再者，即使為可以紡紗、可得到期望的染著率的情況，於筒編染色布料中或會發生染色斑或條紋、或編織物的觸感會變差等使得到的編織纖維的表面品位降低，而不適合作為衣料用途。
於本發明之聚酯纖維的製造方法中之紡紗步驟中，聚酯樹脂係用通常的熔融紡紗裝置由嘴孔紡出。又，可藉由嘴孔的形狀、尺寸來任意設定所得到的纖維之截面形狀與直徑。
接著將本發明之聚酯樹脂使用例如單軸擠壓機或二軸擠壓機進行熔融混練。熔融混練時的溫度依來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)、環己烷二羧酸成分(b)及脂肪族二羧酸成分(c)的共聚合量而異，為了得到沒有 斑駁、可安定地熔融混練且有安定的製紗性及品位，較佳為在較聚合物的熔點高30~60℃的溫度範圍進行熔融，更佳為在高出20~50℃的溫度範圍進行熔融。再者，關於通過混練設備後到紡紗頭之間的熔融溫度，亦依來自以上述式(I)表示的化合物之成分(a)、環己烷二羧酸成分(b)及脂肪族二羧酸成分(c)的共聚合量而異，故無法一概地加以特定，為了可於沒有熔融斑駁地在安定狀態下紡出，且有安定的製紗性及品位，較佳為在較聚合物的熔點高30~60℃的溫度範圍進行熔融，更佳為在高出20~50℃的溫度範圍進行熔融。
又，藉由上述熔融紡出之聚酯纖維，暫時冷卻至其玻璃轉化溫度以下的溫度，較佳為冷卻至較玻璃轉化溫度低10℃以上的溫度。此情況之冷卻方法與冷卻裝置，只要是任何可將紡出之聚酯纖維冷卻到其玻璃轉化溫度以下的方法或裝置皆可，並無特別限制。較佳為在紡紗嘴孔之下方設置有吹送冷卻風吹送筒等之冷卻風吹送裝置，對紡出之聚酯纖維吹送冷卻風以冷卻至玻璃轉化溫度以下。此時之冷卻風的溫度、濕度、冷卻風的吹送速度、對紡出紗線之冷卻風的吹送角度等之冷卻條件也無特別限制，只要是不會使自嘴孔紡出的聚酯纖維發生搖曳之下迅速且均勻地冷卻至玻璃轉化溫度以下的條件皆可。其中，基於圓滑地得到高品質的聚酯纖維之考量，較佳為將冷卻風的溫度定為20℃~30℃，冷卻風的濕度定為20%~60%，冷卻風的吹送速度定為0.4~1.0m/秒，將冷卻風的吹送方向相對於紡出纖維為垂直而對紡出的聚酯 纖維進行冷卻。又，於使用冷卻風吹送筒在前述條件下進行冷卻的情況，較佳為在紡紗嘴孔的正下方稍微隔開間隔或不隔開間隔下配置長度約為80~120cm左右的冷卻風吹送筒。
其次，作為得到更有效率的生產性且安定的品位的延伸紗之方法，可在紡紗後暫時將紗條冷卻至玻璃轉化溫度以下之後，繼續移動到直接加熱區域，具體而言，為管形加熱筒等之裝置內，進行延伸熱處理，於供油後以3500~5500m/分鐘的速度捲取而得到延伸紗。加熱步驟中之加熱溫度必須為容易延伸的溫度，亦即玻璃轉化溫度以上且熔點以下的溫度，具體而言，較佳為較玻璃轉化溫度高30℃以上，更佳為高50℃以上。又，較佳為較熔點低20℃以上，更佳為低30℃以上。藉此，使在冷卻步驟中冷卻至玻璃轉化溫度以下的紗條藉由加熱裝置加熱而可促進分子運動使其活潑化，而可得到延伸紗。
油劑較佳為在通過加熱裝置之延伸處理步驟後賦予。藉此可減少延伸之斷紗。作為油劑只要是通常聚酯之紡紗所用的皆可，並無特別限制。作為供油方法可為藉由齒輪泵方式的供油噴嘴供油、或藉由供油輥供油之任一種皆可。惟，隨著紡紗速度之高速化，較佳為前者的方式，可在紗條上無斑駁且安定地使油劑附著。油劑的附著量並無特別限制，可適當地調節範圍，以使其達到抑制斷紗與原紗起毛的效果及適合編織的步驟。其中，較佳為將油劑的附著量定為0.3~2.0%，則可順暢地得到高品質的聚酯纖維，更佳為定為0.3~1.0%。
又，較佳為將藉由上述一連串的步驟得到的經延伸之聚酯纖維以3500~5500m/分鐘拉引，更佳為以4000~5000m/分鐘拉引。於聚酯纖維的拉引速度低於3500m/分鐘的情況，生產性會降低，且在加熱區域中纖維的延伸無法充分進行，而有得到的聚酯纖維之機械物性降低之顧慮。於拉伸速度超過5500m/分鐘的情況，不容易得到安定的高速紡紗性，且在加熱區域中纖維的延伸無法充分進行，會有得到的聚酯纖維之機械物性降低之顧慮。
依本發明所得到的聚酯纖維之陽離子染料及分散染料的染著率，較佳為在90℃的染著率為80%以上，且在95℃的染著率為85%以上。若低於此等染著率，則即使是中~低分子量染料(SE~E型)之易染性染料也無法得到充分的染著率，而不適合一般衣料用途。再者，即使與毛、棉、丙烯酸、聚胺基甲酸酯等之聚酯纖維以外的材料進行交編、交織，在常壓環境下要得到充分的染色性也會有困難。
依本發明所得到的聚酯纖維，較佳為變褪色、附著污染、液污染的洗濯牢固度為4級以上。於變褪色、附著污染、液污染的洗濯牢固度任一項為3級以下的情況，於應用性方面考量，會不適合作為一般衣料的用途。
又，依本發明所得到的聚酯纖維，較佳為耐光光牢固度為4級以上。於耐光牢固度為3級以下的情況，於應用性方面考量，會不適合作為一般衣料的用途。
本發明之聚酯纖維之製造方法並非限定於藉由上述製造方法之延伸紗，為了確保最終成品所要求的品質與 良好的製造步驟通過性，可選擇最適之紡紗方法。更具體而言，可採用紡紗拉伸方式，或接取紡紗原紗後在另外的步驟進行延伸的2步驟方式。又，不進行延伸，在未延伸紗的狀態下以拉引速度2000m/分鐘以上的速度捲取的方式中，在通過任一紗加工步驟後再進行成品化，可得到具有良好的常壓可染性品位之聚酯成品。
依據本發明，可提供一種在常壓環境下之染色中，可達成濃色性與牢固性極優異的染色，於直接紡紗延伸法或其他之一般的熔融紡紗法中亦可得到安定的品質及作業性之聚酯纖維。又，對於與必須有常壓染色性的聚酯纖維以外的材料之混纖，亦可確保良好的染色性及紗品位。具體而言，本發明之常壓可染聚酯纖維由於具有相較於習知的聚酯纖維毫不遜色的品質，故可有效地利用於一般衣料之全部用途，例如：紳士或婦女的正式服裝或休閒服的衣料用途、運動衣用途、制服用途等各方面用途。再者，亦可有效地利用於全部的資材用途，例如：汽車、飛機等之內裝材料用途、鞋或提包等之生活資材用途、窗簾或地毯等之產業資材用途等。
又，本發明之其他形態為由乙烯含量為25~60莫耳%的乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與上述之共聚物聚酯(B)所構成之複合纖維。亦即，本發明為由共聚物聚酯(B)與乙烯含量為25~60莫耳%的乙烯-乙烯醇系共聚物(A)所構成之複合纖維，其特徵為：共聚物聚酯(B)係由二羧酸成分與二醇所構成，該二羧酸成分之中，75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，1.0莫耳%~3.5莫耳%為來自以上述式(I) 表示的化合物之成分(a)，2.0莫耳%~10.0莫耳%為環己烷二羧酸成分(b)，2.0莫耳%~8.0莫耳%為脂肪族二羧酸成分(c)；且乙烯-乙烯醇系共聚物(A)露出於該複合纖維的表面之至少一部分。
首先針對上述複合纖維中之乙烯-乙烯醇系共聚物(A)說明。乙烯-乙烯醇系共聚物(A)係使乙烯-乙烯醇系共聚物皂化而得到，以皂化度為95%以上的高皂化度者為佳。較佳為乙烯共聚物比例為25~60莫耳%者，即乙烯醇成分(含有未皂化成分)為約40~75莫耳%者。乙烯-乙烯醇系共聚物(A)中之乙烯醇的比例若不夠低，由於羥基減少之故，親水性等會降低，會有無法得到具有目的之良好親水性的天然纖維般觸感之顧慮。反之，若乙烯醇成分的比例過多，則熔融成形性會降低，並且於與聚酯(B)複合紡紗時，牽紗性會變得不佳，致紡紗時或延伸時有單紗斷裂或斷紗增多之顧慮。因而，高皂化度之乙烯共聚物比例為25~60莫耳%者適合用以得到本發明之目的之纖維。
於使用高熔點聚合物作為與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)複合之共聚物聚酯(B)的情況，為了長時間安定地連續紡紗，較佳為提高乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的熔融成形時之耐熱性。作為此目的之手段，將乙烯的共聚比例設定於適當的範圍，並且將乙烯-乙烯醇系共聚物(A)中的金屬離子含量設定為既定量以下是有效的。
就乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的熱分解機制而言，可大體分為：在聚合物主鏈間產生交聯反應而發生膠化物 的情況，和混合進行主鏈斷裂、側鏈脫離等之分解的機制。藉由去除乙烯-乙烯醇系共聚物(A)中之金屬離子，熔融紡紗時的熱安定性可大幅提升。尤其藉由將Na+、K+離子等之第I族的鹼金屬離子與Ca2+、Mg2+離子等之第II族的鹼土金屬離子分別設定為100ppm以下有顯著的效果。尤其是長時間連續地在高溫條件下熔融紡紗時，在乙烯-乙烯醇系共聚物(A)中若產生膠化物，則膠化物會緩緩地堆積到紡紗過濾器上。其結果會使得紡紗之反壓急劇上升，致使噴嘴壽命減短，並且頻繁發生紡紗時的單紗斷裂與斷紗。膠化物若進一步堆積，則聚合物的配管會堵塞而導致發生問題，故不佳。藉由除去乙烯-乙烯醇系共聚物(A)中之第I族鹼金屬離子、第II族鹼土金屬離子，於高溫下之熔融紡紗，尤其在250℃以上之熔融紡紗時，即使長時間連續運轉也不易發生起因於產生膠化物的問題。較佳為此等金屬離子之含量分別為50ppm以下，更佳為10ppm。
乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的製造方法，以一例作說明，在甲醇等之聚合溶劑中使乙烯與醋酸乙烯在自由基聚合觸媒下進行自由基聚合。然後將未反應單體逐出，用氫氧化鈉使其發生皂化反應，成為乙烯-乙烯醇系共聚物後，在水中顆粒化後，水洗並乾燥。因而，在製程中總是會在聚合物中容易含有鹼金屬或鹼土金屬，通常會混入數百ppm以上的鹼金屬、鹼土金屬。
用以使鹼金屬離子及鹼土金屬離子含量盡可能減低的方法，係在乙烯-乙烯醇系共聚物(A)製造步驟中，於皂 化處理後顆粒化之後，將濕潤狀態的顆粒用大量的含有醋酸的純水溶液洗淨之後，再只用大量過剩的純水將顆粒洗淨。又，乙烯-乙烯醇系共聚物(A)係用氫氧化鈉將乙烯與醋酸乙烯的共聚物皂化而製造，惟如前述般，此時的皂化度以定為95%以上為佳。皂化度若低，聚合物的結晶性會降低，不僅強度等之纖維物性會降低，乙烯-乙烯醇系共聚物(A)也會容易軟化，而在加工步驟中發生問題，且得到的纖維結構物的觸感會變差，故不佳。
另一方面，本發明之複合纖維中之共聚物聚酯(B)係如上述般，以對苯二甲酸乙二酯單元為主的重複單元之聚酯，係由二羧酸成分之中，該重複單元的75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，於對苯二甲酸成分之外至少有3種以上的共聚合成分所構成。
本發明之複合纖維中之共聚物聚酯(B)之固有黏度較佳為0.6~0.7，更佳為0.62~0.68，進一步更佳為0.63~0.68。於固有黏度超過0.7的情況，纖維化時的高速紡紗性會顯著地變差。又，即使於可紡紗且可得到期望的染著率的情況，也會在筒編染色布料發生染色斑或條紋，或編織物的觸感變差等，得到之編織纖維的表面品位降低而不適合作為衣料用途，故不佳。又，於固有黏度低於0.6的情況，不僅在紡紗中容易斷紗致生產性降低，且得到的纖維之強度也會降低。再者，即使於可紡紗且可得到期望的染著率的情況，也會在筒編染色布料發生染色斑或條紋，或編織物的觸感變差等，得到之編織纖維的表面品位降低而不適合作為衣料用途，故不佳。
本發明之複合纖維的截面形狀，係例如在第1~3圖的纖維截面照相中可看到般之形態，共聚物聚酯(B)在與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的界面中形成有0個(同心圓狀)或1個以上之突起部。較佳為做成4個以上的突起部，更佳為10個以上排列的狀態，藉此，可得到對於複合成分間的界面剝離之充分的耐性。再者，藉由增多突起部的數目並使突起部間隔設定為1.5μm以下，則染色時可得到更良好的深色性。又，藉由使突起部如第1圖所示般排列，可得到對來自各方向的外力之耐界面剝離性。
本發明中，在第1或第3圖的複合形態中，較佳為鄰接的褶狀的突起部間隔(I)為1.5μm以下。較佳為該突起部的任一長軸皆相對於纖維截面外周係配置成90°±15°的角度。於鄰接的突起部間隔(I)超過1.5μm的情況，於染色處理時會有深色性與均染性不足的情形。又，將突起部的長軸延長與纖維截面外周相交的角度(R)若排列成小於75°或排列成大於105°的情況，會因作用於纖維的外力而容易發生界面剝離而伴隨著發生染色物的白化，故不佳。基於上述者，本發明中鄰接的突起部間隔(I)較佳為1.5μm以下，更佳為1.2μm以下。又，此處所謂「突出部間隔(I)」，係表示鄰接的各突起部前端間之平均間隔，但只要在不損及本發明之效果的範圍，多數存在的突出部間隔、芯成分間隔之中有大於1.5μm的間隔存在於纖維截面的一部分亦無妨。關於上述的角度，也是只要是在可發揮本發明的效果之範圍，部分存在有小於75°或大於105°的角度亦無妨。
本發明中較佳為共聚物聚酯(B)的外周長(L2)與複合纖維的外周長(L1)之比滿足下式(1)： 1.6≦X/C (1)
X：共聚物聚酯(B)的外周長與複合纖維的外周長之比(L2/L1)
C：以複合纖維全體作為1時之共聚物聚酯(B)的質量複合比
共聚物聚酯(B)的外周長(L2)與複合纖維的外周長(L1)之比X係依共聚物聚酯(B)的複合比例而改變，較佳為X/C為1.6以上，更佳為2.0以上，進一步更佳為2.5以上，特佳為5以上。例如，於共聚物聚酯(B)與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的質量複合比例為50：50的情況，共聚物聚酯(B)的外周長(L2)與複合纖維的外周長(L1)之比較佳為0.8以上，更佳為1.0以上，再更佳為1.25以上。於X/C為1.6以上時，令人訝異地，共聚物聚酯(B)與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的界面剝離之防止效果會增大。本發明之界面剝離防止效果的作用機制，目前雖仍屬推論，推測是因為複合成分的接著面積之增大與由共聚物聚酯(B)形成的突起部的錨定效果之相乘效果的緣故。
乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與共聚物聚酯(B)的複合比例可依複合形態或纖維截面形狀而適當地設定，較佳為90：10~10：90(質量比例)，更佳為70：30~30：70。於乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的複合比例小於10質量%的情況，由於羥基減少致會失去纖維的特徵之一的親水性等特性。另一方面，乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的複合比 例大於90質量%的複合纖維，雖然可發揮乙烯-乙烯醇系共聚物的特徵，於親水性、光澤感有充分的滿足，但纖維物性與染色物的發色性差，故不佳。
又，關於複合纖維的截面形狀，雖然乙烯-乙烯醇系共聚物(A)沒必要完全覆蓋纖維表面全體，但為了有鮮明的發色性，較佳為纖維表面的80%為折射率低的乙烯-乙烯醇系共聚物(A)，更佳為90%以上。基於鮮明的發色性、纖維強度等之考量，尤其是具有第2圖所示之同心圓狀的截面形狀，或第1圖或第3圖所示之截面形狀的芯鞘型複合纖維為較佳。
藉由在複合纖維中使用上述共聚物聚酯(B)而可得到鮮明的發色性，但於運動衣料用途所用的纖維的情況，不僅要求發色性，也一併要求具有光澤。通常有光澤的纖維之發色性會降低，反之優先考量發色性則難以賦予光澤。於本發明，在纖維截面中，藉由將乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與共聚物聚酯(B)的界面結構形成上述般的突起部排列體，而可得到深色性優異且具有光澤之纖維。又，為了賦予光澤，光反射的平坦面愈多愈佳，又保持具有適度異形度的平坦面之截面形狀是有效的。作為如此的截面，最佳為三角或扁平異形截面。
於上述複合纖維中，纖維的粗細度並無特別限制，任意粗細度皆可，但為了得到發色性、光澤感、觸感皆優異的纖維，較佳為將複合纖維的單纖維纖度定為0.3~11dtex。又，不僅只有長纖維，短纖維亦可期待有本發明之效果。
本發明之複合纖維之製造方法只要是可得到滿足本發明的規定之複合纖維者皆可，並無特別限制。可在藉由複合紡紗裝置將乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與共聚物聚酯(B)的複合流導往噴嘴導入口時，使共聚物聚酯(B)流過在圓周上設置有和由共聚物聚酯(B)所構成的突起部的數目相當之細孔，然後以乙烯-乙烯醇系共聚物(A)對由各細孔流出的共聚物聚酯(B)的流出物全體加以覆蓋，並同時使複合流朝向噴嘴導入口中心導入，經由噴嘴熔融吐出而製造。又，為了確保最終成品所要求的品質與良好的製造步驟通過性，可選擇最適的紡紗、延伸方法。更具體而言，可採用紡紗拉伸方式，或接取紡紗原紗後在另外的步驟進行延伸的2步驟方式。又，不進行延伸，在未延伸紗的狀態下以拉引速度2000m/分鐘以上的速度進行捲取的方式中，亦可在通過任一紗加工步驟後再進行成品化，可得到具有良好的常壓可染性品位之聚酯成品。
本發明之複合纖維的製造方法中之紡紗步驟中，也可使用通常的熔融紡紗裝置經由嘴孔紡出。又，可藉由嘴孔的形狀與大小而任意地設定所得到的纖維之截面形狀與粗細度。
用本發明所得到的複合纖維可作為各種纖維集合體(纖維結構物)而使用。此處，所謂「纖維集合體」係指由本發明之纖維單獨所構成的編織物、不織布，亦可指一部分使用本發明的纖維所構成的編織物或不織布，例如，天然纖維、化學纖維、合成纖維等和其他纖維的交 織編織布、或作為混紡紗、混纖紗使用的編織物、混棉不織布等。較佳為編織物或不織布中之本發明纖維的比例占10質量%以上，更佳為30質量%以上。
本發明的纖維之主要用途，於長纖維方面，係單獨使用或部分使用來做成編織物，可做成可發揮良好的觸感的衣料用材料。另一方面，於短纖維方面，有衣料用纖維、乾式不織布及濕式不織布等，不僅可適合使用於衣料用，也適合使用於各種生活資材、產業資材等之非衣料用途。
本發明中得到之複合纖維較佳為於90℃的染著率為80%以上，且較佳為於95℃的染著率為85%以上。又，本發明中得到之複合纖維，較佳為變褪色、附著污染、液污染的洗濯牢固度為4級以上。又，本發明中得到之複合纖維較佳為耐光牢固度為4級以上。
依據本發明可提供一種可在常壓環境下染色且具有近似於天然纖維的良好觸感、良好的光澤感與吸濕性，而且濃色性與牢固性極為優異的可染色複合纖維。又，可提供一種於直接紡紗延伸法或其他之一般的熔融紡紗法中可得到安定的品質及作業性之複合纖維。具體而言，可提供一種在露出於纖維表面之乙烯-乙烯醇系共聚物(A)不會發生局部軟化或微膠著的常壓下染色溫度90℃以下，對於陽離子染料及分散染料顯示出濃色性，且洗濯牢固度及耐光牢固度優異的複合纖維。此種複合纖維，由於具有相較於以往的乙烯-乙烯醇系共聚物系複合纖維毫不遜色的品質，故可多元而廣泛地有效利用於一般 衣料全部用途，例如紳士婦女之正式服裝或休閒服之衣料用途、運動用途、制服用途、鞋或提包等之生活資材用途等。
[實施例]
以下藉由實施例詳細地說明本發明之聚酯纖維，但本發明並非限定於此等。又，二羧酸成分及二醇成分的共聚合量、纖維的染著方法、染著率、染著濃度(K/S)、洗濯牢固度、耐光牢固度、纖度、紡紗性之評價係依照下述方法。
<二羧酸及二醇成分之共聚合量>
共聚合量係將聚酯纖維以0.5g/L的濃度溶解於氘代三氟乙酸溶劑中，於50℃用500MHz 1H-NMR(日本電子製核磁共振裝置LA-500)裝置測定。
<固有黏度>
使用苯酚/四氯乙烷(體積比1/1)混合溶劑作為溶劑，於30℃用烏氏黏度計(林製作所製HRK-3型)進行測定。
<染色方法>
將得到的纖維之筒編布精練之後，以下述條件用陽離子染料或分散染料進行染色。
(陽離子染色)
染料：Cathilon Red CD-FGLH 3.0%omf
助劑：Na2SO4 10.0%、CH3COONa 0.5%、CH3COOH(50%)
浴比1：50
染色溫度×時間：90℃×40分鐘
(分散染色)
染料：Dianix NavyBlue SPH conc5.0%omf
助劑：Disper TL：1.0cc/l、ULTRA MT-N2：1.0cc/l
浴比：1/50
染色溫度×時間：95~100℃×40分鐘
(還原洗淨)
氫氧化鈉：1.0g/L
硫氫化鈉：1.0g/L
Amiradine D：1.0g/L
浴比：1/50
還原洗淨溫度×時間：80℃×20分鐘
<染著率>
於上述染色法中，將染色前的原液及染色後的殘液分別以丙酮水(丙酮/水=1/1混合溶液)稀釋成任意的同一倍率，測定各吸光度後，由下式求出染著率。
吸光度測定器：分光光度計 HITACHI HITACHI Model 100-40 Spectrophotometer
染著率=(A-B)/A×100(%)
此處，上式的A及B分別表示如下。
A：原液(丙酮水稀釋溶液)吸光度
B：染色殘液(丙酮水稀釋溶液)吸光度
<染著濃度(K/S)>
染著濃度(K/S)係測定上述染色後試樣編織物於最大吸收波長之反射率R，由如下所示之Kubelka-Munk的 算式求出。
分光反射率測定器：分光光度計 HITACHI C-2000S Color Analyzer
K/S=(1-R)2/2R
<洗濯牢固度>
用上述染色後試樣編織物，依據JIS L-0844之測定方法進行測定。
<耐光牢固度>
用上述染色後試樣編織物，依據JIS L-0842之測定方法進行測定。
<纖度>
依據JIS L-1013之測定方法進行測定。
<紡紗性>
依據下述基準進行紡紗性評價。
A：進行24小時連續紡紗，既未發生紡紗時之斷紗，且得到的聚酯纖維完全未發生起毛、起毛球等，紡紗性極為良好。
B：進行24小時連續紡紗，紡紗時之斷紗發生次數為1次以下，得到的聚酯纖維未發生或僅些微發生起毛、起毛球，紡紗性大致良好。
C：進行24小時連續紡紗，紡紗時之斷紗發生次數為超過1次且3次以下，紡紗性不良。
D：進行24小時連續紡紗，紡紗時之斷紗發生次數多於3次，紡紗性極為不良。
(實施例1)
二羧酸成分之中88.3莫耳%為對苯二甲酸(TA)，使分別含有間苯二甲酸-5-磺酸鈉1.7莫耳%、1,4-環己烷二羧酸(CHDA)5.0莫耳%、己二酸5.0莫耳%的全部羧酸成分，和乙二醇及既定的添加劑進行酯交換反應及聚縮合反應，得到表1所示之組成的聚酯樹脂聚合物。以此原料為基本，用孔數24個(孔徑0.20mm )的孔嘴，在紡紗溫度260℃、以單孔吐出量=1.57g/分鐘進行紡出。然後，用溫度25℃、濕度60%的冷卻風以0.5m/秒的速度對紡出紗條吹送，使其成為60℃以下。然後，導入至設置在紡紗孔嘴下方1.2m的位置之長1.0m、入口導引徑8mm、出口導引徑10mm、內徑30mm 管狀加熱器(內溫為185℃)，於管狀加熱器內進行延伸。然後，對自管狀加熱器所出的紗條以供油噴嘴供油，透過2個拉引輥以4500m/分鐘的速度捲取，得到84T/24f的聚酯單紗。將此時之製紗化條件與紡紗性及所得到的纖維之染色牢固性的結果示於表1及2。得到的聚酯纖維之染著率於90℃為96%，於95℃為99%，染著濃度(K/S)為28，顯示出良好的常壓可染性。又，為在洗濯牢固度、耐光牢固度也無任何問題的品質。
(實施例2~8)
除了將聚酯樹脂之以上述化學式(I)表示的化合物、1,4-環己烷二羧酸、脂肪族二羧酸及間苯二甲酸(IPA)的共聚合成分及共聚合量如表1所示般變更之外，係以與實施例1同樣的做法得到共聚物。再將此聚合物以與實施例同樣的方法進行紡紗得到84T/24f的聚酯單紗。所得到的纖維之物性示於表1及表2。任一者皆有良好的紡紗性、常壓可染性 (染著率、K/S、牢固度)，為沒有任何問題的品質。
(比較例1~6)
除了將聚酯樹脂之以上述化學式(I)表示的化合物、1,4-環己烷二羧酸及脂肪族二羧酸的共聚合量如表1變更之外，係以與實施例1同樣的做法得到共聚物。再將此聚合物以與實施例同樣的方法進行紡紗得到84T/24f的聚酯單紗。
於比較例1中，由於未以己二酸成分共聚合，故染著率、染著濃度不充分，並且為未能顯示出常壓可染性的結果。
於比較例2中，由於未以1,4-環己烷二羧酸成分共聚合，故染著率、染著濃度不充分，並且為未能顯示出常壓可染性的結果。
於比較例3中，由於間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分的共聚合量多，導致紡紗性差的結果。
於比較例4中，由於間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分的共聚合量少，故染著率、染著濃度不充分，並且為未能顯示出常壓可染性的結果。
於比較例5中，1,4-環己烷二羧酸成分之共聚合量係定為15.0莫耳%，對苯二甲酸成分之共聚合量定為78.3莫耳%。其結果得到的纖維之染著率、染著濃度雖然充分，紡紗性卻差。
於比較例6中，由於己二酸成分之共聚合量多，得到的纖維之染著率、染著濃度雖然充分，紡紗性大幅地變差。
以下藉由實施例具體說明本發明之複合纖維，但本發明並不因此等實施例而受到任何限定。又，二羧酸成分及二醇成分的共聚合量、玻璃轉化溫度、熔點、染著方法、染著率、染著濃度(K/S)、纖度、紡紗性之評價係依照下述方法進行。又，固有黏度、複合纖維的破斷強度、破斷伸長度、耐剝離性、觸感諸物性的評價係以下述方法進行。
<固有黏度dl/g>
聚合物之固有黏度：用含有乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的皂化物85%的苯酚，於30℃用烏氏黏度計(林製作所製HRK-3型)進行測定。共聚物聚酯(B)係用苯酚/四氯乙烷(體積比1/1)混合溶劑作為溶劑於30℃測定。
<玻璃轉化溫度>
用島津製作所製示差掃描熱量計(DSC-60)以升溫速度10℃/分鐘進行測定。
<熔點>
用島津製作所製示差掃描熱量計(DSC-60)以升溫速度10℃/分鐘進行測定。
<破斷強度>
藉由用英斯特朗型的拉伸試驗機所得到的負重-伸長度曲線來求出。
<破斷伸長度>
藉由用英斯特朗型的拉伸試驗機所得到的負重-伸長度曲線來求出。
<耐剝離性>
複合纖維之各聚合物的接著性(耐剝離性)：張掛由24~36條單紗所成的500~1000T/m的捻紗，在該狀態下切斷紗條，對切斷面的單紗之剝離狀態以電子顯微鏡放大500倍觀察。對10個切斷處依據下述基準進行評價。
A：剝離程度為低於1成的情況
B：剝離程度為1成~2成左右的情況
C：剝離程度為2成~5成左右的情況
D：剝離程度為超過5成的情況
<觸感評價>
以上述記載的條件將經染色的織物經10人之小組以下述基準進行感覺評價。
A：濕潤感、柔軟感非常優異。
B：濕潤感、柔軟感優異。
C：濕潤感、柔軟感稍不足。
D：無濕潤感、柔軟感。
(實施例9)
(1)用甲醇作為聚合溶劑，於60℃下使乙烯與醋酸乙烯進行自由基聚合，製作乙烯的共聚合比例為44莫耳%的隨機共聚物。然後，用氫氧化鈉進行皂化處理，做成皂化度99%以上的乙烯-醋酸乙烯共聚物皂化物。接著將濕潤狀態的聚合物以添加有少量醋酸的大量過剩的純水反覆進行洗淨後，再以大量過剩的純水反覆洗淨，使聚合物中的K、Na離子及Mg、Ca離子的含量分別成為10ppm以下。接著，用脫水機自聚合物將水分離後，再於100℃以下充分進行真空乾燥，得到固有黏度為1.05的乙烯-乙 烯醇系共聚物(A)。
(2)另一方面，二羧酸成分之中88.3莫耳%為對苯二甲酸成分，使分別含有間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分1.7莫耳%、1,4-環己烷二羧酸成分5.0莫耳%、己二酸成分5.0莫耳%的全部羧酸成分，和乙二醇及既定的添加劑進行酯交換反應及聚縮合反應，得到固有黏度為0.65之共聚物聚酯(B)。
(3)以乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與共聚物聚酯(B)的複合比例(質量比例)為50：50的條件用孔數24個(孔徑0.25mm )的孔嘴，於紡紗溫度240℃，以單孔吐出量1.39g/分鐘紡出。然後，將溫度25℃、濕度60%的冷卻風以0.4m/秒的速度吹送紡出紗條，使紗條成為60℃以下。接著，導入至設置在紡紗孔嘴下方1.2m的位置之長1.0m、入口導引徑8mm、出口導引徑10mm、內徑30mm 管狀加熱器(內溫為185℃)，於管狀加熱器內進行延伸。然後，對自管狀加熱器所出的紗條以供油噴嘴供油，透過2個拉引輥以4000m/分鐘的速度捲取，得到84T/24f的聚酯單紗。此複合纖維的芯成分(共聚物聚酯(B))之突起部個數為30個，且芯成分(共聚物聚酯(B))的外周長(L2)與複合纖維的外周長(L1)之比為2.8，X/C為5.6。將芯鞘界面剝離之結果示於表3。將此時之製紗化條件與紡紗性及所得到的纖維之染色牢固性及觸感的結果示於表3及4。
(4)以本發明之製造方法得到的該複合纖維之染著率於90℃為85%，於95℃為91%，染著濃度(K/S)為28，顯示出良好的常壓可染性。再者，得到之該複合纖維為 具有濕潤感之良好觸感者。又，為在洗濯牢固度、耐光牢固度也無任何問題的品質。
(實施例10~18)
除了將製造共聚物聚酯(B)時之對苯二甲酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、1,4-環己烷二羧酸、己二酸及癸二酸的共聚合量、乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的乙烯共聚合量、截面形狀及複合比例變更為如表3所示之外，係以與實施例1同樣的做法進行紡紗得到84T/24f的該複合纖維單紗。所得到的纖維之物性示於表3及表4。任一者皆有良好的紡紗性、常壓可染性(染著率、K/S、牢固度)，為沒有任何問題的品質。再者，得到之該複合纖維為具有濕潤感之良好觸感者。又，為在洗濯牢固度、耐光牢固度也無任何問題的品質。
(實施例19~21)
除了將該複合纖維的截面形狀、突起部個數變更為如表3所示之外，係以與實施例1同樣的做法實施。任一者皆可得到有優異的耐剝離性與良好的觸感之該複合纖維，且為在洗濯牢固度、耐光牢固度也無任何問題的品質。
(比較例7~14)
除了將製造共聚物聚酯(B)時之對苯二甲酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、1,4-環己烷二羧酸、脂肪族二羧酸的共聚合量、乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的乙烯共聚合量、截面形狀變更為如表3所示之外，係以與實施例1同樣的做法進行紡紗得到84T/24f的該複合纖維單紗。所得到的纖維之物性示於表3及表4。
於比較例7中，由於未以間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分、1,4-環己烷二羧酸成分或脂肪族二羧酸成分共聚合，故染著率、染著濃度不充分，為未能顯示出常壓可染性的纖維物性。
於比較例8中，由於間苯二甲酸-5-磺酸鈉成分的共聚合量多，導致紡紗性差的結果。
於比較例9中，1,4-環己烷二羧酸成分之共聚合量係定為15.0莫耳%，為偏離本發明的組成之範圍。其結果，得到的纖維之染著率、染著濃度雖然充分，紡紗性卻差。
於比較例10中，1,4-環己烷二羧酸成分及己二酸成分之共聚合量係分別定為12.0莫耳%及12.0莫耳%，對苯二甲酸成分之共聚合量定為74.3莫耳%，為偏離本發明的組成之範圍。其結果，變成不能紡紗。
於比較例11中，己二酸成分係定為12.0莫耳%，為偏離本發明的組成之範圍。其結果，得到的纖維之染著率、染著濃度雖然充分，紡紗性卻差。
於比較例12中，由於乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的乙烯共聚合量少，故不能紡紗。
於比較例13中，由於乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的乙烯共聚合量多，故製紗作業性雖然良好，觸感、親水性卻差。
於比較例14中，由於未以1,4-環己烷二羧酸成分或脂肪族二羧酸成分共聚合，故染著率、染著濃度不充分，為未能顯示出常壓可染性的纖維物性。
第1圖表示本發明之複合纖維的複合截面形態之1例的截面照相。
第2圖表示本發明之複合纖維的複合截面形態(同心圓狀)之另一例的截面照相。
第3圖表示本發明之複合纖維的複合截面形態之另一例的截面照相。

Claims (5)

  1. 一種聚酯纖維，其係由共聚物聚酯(B)所構成之纖維，其特徵為共聚物聚酯(B)係由二羧酸成分與二醇成分所構成，該二羧酸成分之中，75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，1.0莫耳%~3.5莫耳%為來自以下述式(I)表示的化合物之成分(a)，2.0莫耳%~10.0莫耳%為環己烷二羧酸成分(b)，2.0莫耳%~8.0莫耳%為脂肪族二羧酸成分(c)； [上述式(I)中，R表示氫、碳數為1~10個的烷基或2-羥乙基，X表示金屬離子、4級鏻離子或4級銨離子]。
  2. 一種複合纖維，其係由共聚物聚酯(B)與乙烯含量為25~60莫耳%的乙烯-乙烯醇系共聚物(A)所構成之複合纖維，其特徵為共聚物聚酯(B)係由二羧酸成分與二醇成分所構成，該二羧酸成分之中，75莫耳%以上為對苯二甲酸成分，1.0莫耳%~3.5莫耳%為來自以下述式(I)表示的化合物之成分(a)，2.0莫耳%~10.0莫耳%為環己烷二羧酸成分(b)，2.0莫耳%~8.0莫耳%為脂肪族二羧酸成分(c)；且乙烯-乙烯醇系共聚物(A)露出於該複合纖維的表面之至少一部分； [上述式(I)中，R表示氫、碳數為1~10個的烷基或2-羥乙基，X表示金屬離子、4級鏻離子或4級銨離子]。
  3. 如申請專利範圍第2項之複合纖維，其係於前述複合纖維的截面形狀中，共聚物聚酯(B)在與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的界面有4個以上的突起部，突出部的長軸之任一者相對於纖維截面外周皆成為90°±15°的角度，且共聚物聚酯(B)的外周長(L2)與該複合纖維的外周長(L1)之比滿足下述式(1)，1.6≦X/C (1)此處，X：共聚物聚酯(B)的外周長與複合纖維的外周長之比(L2/L1)C：以複合纖維全體作為1時之共聚物聚酯(B)的質量複合比。
  4. 如申請專利範圍第3項之複合纖維，其係於前述複合纖維的截面形狀中，共聚物聚酯(B)在與乙烯-乙烯醇系共聚物(A)的界面有10個以上的突起部，且相鄰的突起部之間隔為1.5μm以下。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之複合纖維，其中乙烯-乙烯醇系共聚物(A)與共聚物聚酯(B)的質量複合比例為10：90~90：10。
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