TWI775744B - 可染性聚烯烴纖維及由其構成之纖維構造體 - Google Patents
可染性聚烯烴纖維及由其構成之纖維構造體 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI775744B TWI775744B TW106107491A TW106107491A TWI775744B TW I775744 B TWI775744 B TW I775744B TW 106107491 A TW106107491 A TW 106107491A TW 106107491 A TW106107491 A TW 106107491A TW I775744 B TWI775744 B TW I775744B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- fiber
- dyeable
- dyeable polyolefin
- polyolefin
- polyolefin fiber
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
- C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
- C08G63/199—Acids or hydroxy compounds containing cycloaliphatic rings
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
- C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
- D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
- D01D5/36—Matrix structure; Spinnerette packs therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/14—Dyeability
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
Abstract
一種可染性聚烯烴纖維,其係聚烯烴(A)為海成分、共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)為島成分之海島構造所構成的聚合物摻合物纖維,其特徵為纖維橫切面之島成分的分散徑為30~1000nm。
本發明提供一種可對輕量性優良的聚烯烴纖維賦予鮮豔且具深度之發色性,而且,可抑制滾筒乾燥時的氧化分解或長期保存時的黃變,可適用於作為纖維構造體的可染性聚烯烴纖維。
Description
本發明係有關於一種可染性聚烯烴纖維。更詳而言之,係有關於一種可對輕量性優良的聚烯烴纖維賦予鮮豔且具深度之發色性,而且,可抑制滾筒乾燥時的氧化分解或長期保存時的黃變,可適用於作為纖維構造體的可染性聚烯烴纖維。
聚乙烯纖維或聚丙烯纖維係聚烯烴系纖維的一種,其輕量性或抗化學藥劑性雖優良,但不具有極性官能基而有不易染色的缺點。因而,其非適於衣料用途,現況為僅可於磁磚地毯、家庭用地毯、汽車用踏墊等的室內用途、或繩索、防護網、過濾布、窄帶、編繩、椅子皮面等的資材用途等受限的用途中利用。
作為聚烯烴系纖維的簡便染色方法,可舉出顏料的添加。然而,顏料難以穩定地顯現如染料般鮮明的發色性及偏淡的色調,而且,使用顏料時有使纖維變硬的傾向,有損及柔軟性之缺點。
作為替代顏料的染色方法,有人提出聚烯烴系纖維的表面改質。例如,專利文獻1中嘗試藉由臭氧處理或紫外線照射所進行的乙烯基化合物之接枝共聚合來進行聚烯烴系纖維的表面改質,以改善染色性。
又,針對染色性較低的聚烯烴,有人提出一種將可染色之聚合物與其複合化的技術。例如,專利文獻2中提出一種將作為可染色之聚合物的聚酯或聚醯胺摻合於聚烯烴而成的可染性聚烯烴纖維。
再者,專利文獻3、專利文獻4中嘗試透過使摻合於聚烯烴之可染色之聚合物呈非晶性,來提升發色性。具體而言,專利文獻3中提出一種環己烷二甲醇經共聚合之共聚合聚酯、專利文獻4中提出一種以間苯二甲酸與環己烷二甲醇經共聚合之共聚合聚酯,作為可染色之非晶性聚合物,並予以摻合於聚烯烴的可染性聚烯烴纖維。
專利文獻1 日本特開平7-90783號公報
專利文獻2 日本特開平4-209824號公報
專利文獻3 日本特表2008-533315號公報
專利文獻4 日本特表2001-522947號公報
然而,上述專利文獻1記載之方法,由於臭氧處理或紫外線照射需耗費長時間,生產性低落,應用在工業化的障礙較高。
又,專利文獻2之方法,雖可藉由可染色之聚合物對聚烯烴纖維賦予發色性,但因可染色之聚合物
為結晶性,發色性不充分,而缺乏鮮豔性及深度。專利文獻3、4之方法,雖可藉由使可染色之聚合物呈非晶性而提升發色性,但鮮豔性及深度仍舊不充分。
本發明之課題在於解決上述習知技術的問題,而提供一種可對輕量性優良的聚烯烴纖維賦予鮮豔且具深度之發色性,而且,可抑制滾筒乾燥時的氧化分解或長期保存時的黃變,可適用於作為纖維構造體的可染性聚烯烴纖維。
上述本發明之課題可藉由一種可染性聚烯烴纖維來解決,其係聚烯烴(A)為海成分、共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)為島成分之海島構造所構成的聚合物摻合物纖維,其特徵為纖維橫切面之島成分的分散徑為30~1000nm。
又,較佳相對於共聚合聚酯(B)的總二羧酸成分,共聚合10~100mol%的環己烷二羧酸。
再者,可較佳採用含有相溶劑(C);相溶劑(C)較佳為選自含有「選自酸酐基、羧基、羥基、環氧基、胺基及亞胺基之至少1種官能基」的聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及共軛二烯系樹脂的1種以上之化合物,更佳為含有「選自胺基及亞胺基之至少1種官能基」的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物。
前述可染性聚烯烴纖維,相對於聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)之合計100重量份,較佳含有3.0~20.0重量份的共聚合聚酯(B),較佳含有0.1~10.0重量份的相溶劑(C)。
再者,前述可染性聚烯烴纖維,其在依據由日本化學纖維協會所規定之聚丙烯纖維之氧化發熱試驗方法(加速法)的試驗中,在150℃的恆溫狀態下保持100小時的期間之試料的最高溫度較佳為155℃以下;其依據JIS L0855所測得之對氮氧化物的染色堅牢度較佳為4級以上;其依據ISO 105-X18所測得之酚性黃變較佳為3級以上。
又,前述可染性聚烯烴纖維可較佳採用:含有抗氧化劑;前述抗氧化劑為選自酚系化合物、磷系化合物、受阻胺系化合物的至少一種;前述受阻胺系化合物維胺基醚型受阻胺系化合物。
又,可較佳採用於一種纖維構造體,其特徵為至少一部分使用上述之可染性聚烯烴纖維。
根據本發明,可提供一種雖為輕量性優良的聚烯烴纖維,但具有鮮豔且具深度之發色性,而且可抑制滾筒乾燥時的氧化分解或長期保存時的黃變得可染性聚烯烴纖維。根據本發明所得之可染性聚烯烴纖維,藉由作成纖維構造體,除了以往聚烯烴系纖維所用之室內用途或資材用途外,還可於衣料用途以及要求輕量性或發色性的廣泛用途中較佳地使用。
本發明之可染性聚烯烴纖維係聚烯烴(A)為海成分、共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)為島成分之海島構造所構成的聚合物摻合物纖維,其中纖維橫切面之島成分的分散徑為30~1000nm。
於聚烯烴(A)中,將共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)作為可染色之聚合物配置成島,藉此可對聚烯烴(A)賦予發色性。又,有別於將可染色之聚合物配置成芯鞘複合纖維的芯的情形、或配置成海島複合纖維的島的情形,在聚合物摻合物纖維中,由於島成分之可染色之聚合物露出於纖維表面,故可獲得發色性更高的纖維,而且,可提升穿透島成分的光所產生的發色效率,能夠實現鮮豔且具深度之發色。
本發明中的聚合物摻合物纖維,係指島成分不連續地分散存在的纖維。於此,所稱島成分不連續,係指島成分具有適度的長度,且同一單絲內的任意間隔中,相對於纖維軸呈垂直之剖面,即纖維橫切面上之海島構造的形狀為不同的狀態。本發明中的島成分的不連續性可依實施例記載的方法來確認。島成分不連續地分散存在時,由於島成分為紡錘形,可提升穿透島成分的光所產生的發色效率,提升鮮明性,可獲得具深度之發色。由以上所述,本發明中的聚合物摻合物纖維,與1個島於纖維軸方向連續地形成為同一形狀的芯鞘複合纖維、或複數個島於纖維軸方向連續地形成為同一形狀的海島複合纖維在本質上不同。所述聚合物摻合物纖維,例如可藉由在熔融紡絲結束前的任意階段中,將聚烯烴
(A)、與共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)進行混煉所形成的聚合物摻合物組成物成形而得。
構成本發明之可染性聚烯烴纖維之海島構造的海成分為聚烯烴(A)。由於聚烯烴為低比重,故可獲得輕量性優良的纖維。作為聚烯烴(A),可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚甲基戊烯等,但不限定於此等。其中,聚丙烯成形加工性良好、機械特性優良因而較佳;聚甲基戊烯熔點高、耐熱性優良,同時,在聚烯烴當中比重最低、輕量性優良因而較佳。於衣料用途,可特佳採用聚丙烯。
於本發明中,聚烯烴(A)可為均聚物,亦可為與其他α-烯烴之共聚物。其他α-烯烴(以下有僅稱為α-烯烴)可共聚合1種或2種以上。
α-烯烴的碳數較佳為2~20,α-烯烴的分子鏈可為直鏈狀或支鏈狀。作為α-烯烴的具體實例,可舉出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、3-乙基-1-己烯等,但不限定於此等。
α-烯烴的共聚合率較佳為20mol%以下。α-烯烴的共聚合率若為20mol%以下,可獲得機械特性或耐熱性良好的可染性聚烯烴纖維,因而較佳。α-烯烴的共聚合率更佳為15mol%以下,再佳為10mol%以下。
構成本發明之可染性聚烯烴纖維之海島構造的島成分為共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)。
作為提升纖維之發色性的方法,可舉出降低構成纖維之聚合物的結晶性、降低聚合物的折射率,其中降低聚合物的折射率較可獲得更高的效果。
由於染料不易被結晶部分吸盡,容易被非晶部分吸盡,因此,要提升發色性,聚合物的結晶性係愈低愈佳,更佳為非晶性。例如,專利文獻3、4記載之方法中,係嘗試藉由將環己烷二甲醇經共聚合之非晶性共聚合聚酯與聚烯烴複合,來對聚烯烴纖維賦予發色性。
又,構成纖維之聚合物的折射率經降低時,來自纖維表面的反射光會變少,光會充分滲透至纖維內部,而能夠賦予鮮豔且具深度之發色性。要降低聚合物的折射率,有效的是降低聚合物的芳香環濃度。聚合物的芳香環濃度,係指使用具有芳香環之共聚合成分的共聚合率(mol%)及重複單元的分子量(g/mol),依下述式所算出的值。
芳香環濃度(mol/kg)=具有芳香環之共聚合成分的共聚合率(mol%)×10÷重複單元的分子量(g/mol)。
若為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)時,其係為對苯二甲酸與乙二醇的共聚物,且對苯二甲酸為具有芳香環之共聚合成分。專利文獻3、4記載之方法中,係提出一種對PET共聚合環己烷二甲醇而得的共聚合聚酯,且具有芳香環之共聚合成分的共聚合率與PET相同,重複單元的分子量較PET高。其結果,依上述式所算出的芳香環濃度為比PET略低的值,且折射率較PET略低。本案發明人等針對專利文獻3、4記載之方法中,針對欠
缺鮮豔性及深度且發色性不足之既有課題致力進行研究的結果思及:藉由對PET共聚合環己烷二羧酸,而獲得折射率更低的共聚合聚酯。亦即,藉由對PET共聚合環己烷二羧酸,具有芳香環之共聚合成分的共聚合率會低於PET,且重複單元的分子量會高於PET。其結果,依上述式所算出的芳香環濃度,會成為比共聚合有環己烷二甲醇的情形更低的值,折射率亦降低,因此,發色性更高,可實現鮮豔且具深度之發色。
本發明之可染性聚烯烴纖維之纖維橫切面之島成分的分散徑為30~1000nm。於本發明中,纖維橫切面之島成分的分散徑係指以實施例記載之方法所測得的值。纖維橫切面之島成分的分散徑可依據聚烯烴(A)與共聚合聚酯(B)的複合比率、或後述之相溶劑(C)的添加等來控制在30~1000nm。纖維橫切面之島成分的分散徑若為30nm以上,染料便會紮實地摻入於島成分之共聚合聚酯(B)中,可提升穿透島成分的光所產生的發色效率,能夠實現鮮豔且具深度之發色。另一方面,纖維橫切面之島成分的分散徑若為1000nm以下,可充分增加海島界面的比界面積,故可抑制界面剝離或由其所引起的摩耗,品位優良,且經染色時摩擦堅牢度良好。此外,島成分的分散徑愈小,愈可抑制染料化合物的凝聚而更接近單分散,可提升發色效率,且經染色時耐光堅牢度、洗滌堅牢度良好。因此,纖維橫切面之島成分的分散徑較佳為700nm以下,更佳為500nm以下,特佳為300nm以下。
於本發明中,共聚合聚酯(B),較佳相對於共聚合聚酯(B)的總二羧酸成分,共聚合10~100mol%的環己烷二羧酸。於本發明中,共聚合聚酯(B)係定義為包含選自二羧酸成分與二醇成分的至少3種以上之成分的聚縮合物。惟,於本發明中,當總二羧酸成分僅包含環己烷二羧酸時,亦即環己烷二羧酸為100mol%時,二醇成分無論為1種或2種以上,皆視為包含於共聚合聚酯(B)。環己烷二羧酸的共聚合率愈高,共聚合聚酯(B)的折射率愈低,愈可提升可染性聚烯烴纖維的發色性,因而較佳。環己烷二羧酸的共聚合率若為10mol%以上,則聚合物的折射率較低,可實現鮮豔且具深度之發色,因而較佳。環己烷二羧酸的共聚合率更佳為15mol%以上,再佳為20mol%以上。又,環己烷二羧酸的共聚合率若為30mol%以上,聚合物呈非晶性,更多的染料會被聚合物吸盡,由此可得更高的發色性,故可特佳地採用。
於本發明中,環己烷二羧酸可為1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸任一者,可僅使用1種,亦可併用2種以上。其中,基於耐熱性及機械特性觀點,可更適合採用1,4-環己烷二羧酸。
本發明之共聚合聚酯(B)亦可共聚合其他的共聚合成分,作為具體實例,可舉出對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,2’-聯苯二羧酸、3,3’-聯苯二羧酸、4,4’-聯苯二羧酸、蒽二羧酸等的芳香族二羧酸、丙二酸、富馬酸、馬來酸、琥珀酸、伊康酸、己二酸、壬
二酸、癸二酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,18-十八烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、二聚酸等的脂肪族二羧酸、兒茶酚、萘二醇、雙酚等的芳香族二醇、乙二醇、三亞甲二醇、四亞甲二醇、六亞甲二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等的脂肪族二醇等,但不限定於此等。此等共聚合成分可僅使用1種,亦可併用2種以上。
本發明之可染性聚烯烴纖維,較佳相對於聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)之合計100重量份,含有3.0~20.0重量份的共聚合聚酯(B)。共聚合聚酯(B)的含量若為3.0重量份以上,由於折射率低、發色性高的共聚合聚酯(B)會散布於折射率較低的聚烯烴(A)中,可實現鮮豔且具深度之發色,因而較佳。共聚合聚酯(B)的含量更佳為3.5重量份以上,再佳為4.0重量份以上。另一方面,共聚合聚酯(B)的含量若為20.0重量份以下,藉由將相對於海成分以多數存在的島成分染色,可提升穿透島成分的光所產生的發色效率,可獲得鮮豔且具深度之發色,因而較佳。又,不會損及聚烯烴(A)的輕量性,因而較佳。共聚合聚酯(B)的含量更佳為17.0重量份以下,再佳為15.0重量份以下。
於本發明中,以提升海成分之聚烯烴(A)對島成分之共聚合聚酯(B)的分散性或控制分散狀態、提升海成分與島成分的界面接著性為目的,亦可視需求添加相溶劑(C)。又,藉由熔融紡絲使海島構造形成時,由於
在紡嘴正下方會產生稱作巴魯斯(barus)的隆起,而有纖維的細化變形不穩定的傾向;因此,以抑制伴隨此巴魯斯而生之斷絲等改善紡紗作業性、或獲得纖度不均較小、纖維長度方向的均勻性優良之高品位的纖維為目的,亦可使用相溶劑(C)。
本發明中的相溶劑(C)可依聚共聚合聚酯(B)之環己烷二羧酸的共聚合率、海成分之聚烯烴(A)與島成分之共聚合聚酯(B)的複合比率等來適宜選擇。此外,相溶劑(C)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
本發明中的相溶劑(C)較佳為和疏水性較高之海成分之聚烯烴(A)的親和性較高的疏水性成分、與和島成分之共聚合聚酯(B)的親和性較高的官能基兩者皆包含於單一分子內的化合物。或者,可較佳採用和疏水性較高之海成分之聚烯烴(A)的親和性較高的疏水性成分、與可和島成分之共聚合聚酯(B)反應的官能基兩者皆包含於單一分子內的化合物作為相溶劑(C)。
作為構成相溶劑(C)之疏水性成分的具體實例,可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等的聚烯烴系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯等的苯乙烯系樹脂、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物等的共軛二烯系樹脂等,但不限定於此等。
作為構成相溶劑(C)之和共聚合聚酯(B)的親和性較高的官能基、或可和共聚合聚酯(B)反應的官能基的具體實例,可舉出酸酐基、羧基、羥基、環氧基、胺基及亞胺基等,但不限定於此等。其中,胺基、亞胺基因與共聚合聚酯(B)的反應性較高而較佳。
作為相溶劑(C)的具體實例,可舉出馬來酸改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、馬來酸酐改質聚甲基戊烯、環氧改質聚丙烯、環氧改質聚苯乙烯、馬來酸酐改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、胺改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、亞胺改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物等,但不限定於此等。
本發明中的相溶劑(C)較佳為選自含有至少1種官能基之聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及共軛二烯系樹脂的1種以上之化合物,該至少1種官能基係選自酸酐基、羧基、羥基、環氧基、胺基及亞胺基。其中,含有選自胺基及亞胺基之至少1種官能基的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物因與共聚合聚酯(B)的反應性較高,且提升共聚合聚酯(B)對聚烯烴(A)的分散性之效果較高,藉由將島成分之共聚合聚酯(B)染色,可提升穿透島成分的光所產生的發色效率,可獲得鮮豔且具深度之發色,因而較佳。
添加相溶劑(C)時,本發明之可染性聚烯烴纖維,相對於聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)之合計100重量份,較佳含有0.1~10.0重量份的相溶劑(C)。相溶劑(C)的含量若為0.1重量份以上,由於可獲得
聚烯烴(A)與共聚合聚酯(B)的相溶效果,島成分的分散徑變小,可抑制染料化合物的凝聚而接近單分散,可提升發色效率,可獲得鮮豔且具深度之發色,因而較佳。又,可抑制斷絲等改善紡紗作業性,且纖度不均較小,可獲得纖維長度方向之均勻性優良的高品位之纖維,因而較佳。相溶劑(C)的含量更佳為0.3重量份以上,再佳為0.5重量份以上。另一方面,相溶劑(C)的含量若為10.0重量份以下,可維持構成可染性聚烯烴纖維之聚烯烴(A)或共聚合聚酯(B)所衍生的纖維特性或外觀、質感,因而較佳。又,可抑制過量的相溶劑所致之紡紗作業性的不穩定,因而較佳。相溶劑(C)的含量更佳為7.0重量份以下,再佳為5.0重量份以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維較佳含有抗氧化劑。由於聚烯烴會因光或熱而容易氧化分解,透過含有抗氧化劑,非僅可抑制長期保存或滾筒乾燥所引起之聚烯烴的氧化分解,還可提升機械特性等纖維特性的耐久性,因而較佳。另一方面,隨抗氧化劑的種類、組合、含量而異,會引起長期保存時之氮氧化物氣體或酚性化合物所致之纖維的黃變,因此,較佳選擇可兼顧聚烯烴的氧化分解的抑制、與纖維的黃變的抑制之抗氧化劑的種類、組合、含量。於此,所稱酚性黃變,係指作為抗氧化劑含於塑膠袋等捆包材的酚性化合物之BHT(3,5-二-三級丁基-4-羥基甲苯)(以下有僅稱為BHT)所引起之纖維的黃變。傳統的聚烯烴纖維,由於不易藉由染料染色,從而使用顏料來進行染色。使用顏料的染色,一般而言
顏色較濃,因此纖維本身的黃變對染色後之色調所造成的影響較小。相對於此,本發明之可染性聚烯烴纖維可藉由染料來染色。使用染料的染色,分布於淡色至濃色的廣泛範圍,尤為淡色時纖維本身的黃變對染色後之色調所造成的影響較大,因此,較佳抑制由抗氧化劑所引起之纖維的黃變。
本發明中的抗氧化劑較佳為酚系化合物、磷系化合物、受阻胺系化合物任一種。此等抗氧化劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
本發明中的酚系化合物係為具酚結構之自由基鏈鎖反應停止劑,可僅使用1種,亦可併用2種以上。其中,新戊四醇-肆(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基酚)丙酸酯)(例如BASF製Irganox1010)、2,4,6-參(3’,5’-二-三級丁基-4’-羥基苯甲基)均三甲苯(例如ADEKA製ADK STAB AO-330)、3,9-雙〔1,1-二甲基-2-〔β-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基〕乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5,5〕-十一烷(例如住友化學製SUMILIZER GA-80、ADEKA製ADK STAB 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〕-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(例如東京化成工業製THANOX1790、CYTEC製CYANOX1790)因氧化分解抑制效果較高,而能夠適合採用。其中,3,9-雙〔1,1-二甲基-2-〔β-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基〕乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5,5〕-十一烷(例如住友化學製SUMILIZER GA-80、ADEKA製ADK STAB 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〕-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(例如東京化成工業製THANOX1790、CYTEC製CYANOX1790)在暴露於氮氧化物氣體時,由於酚系化合物本身不易轉變為屬黃變之原因物質的醌系化合物,可抑制長期保存時之氮氧化物氣體所引起之纖維的黃變,故可特佳地採用。
本發明中的磷系化合物係為在不產生自由基下將過氧化物還原且本身被氧化的磷系抗氧化劑,可僅使用1種,亦可併用2種以上。其中,亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯基)(例如BASF製Irgafos168)、3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺〔5,5〕十一烷(例如ADEKA製ADK STAB PEP-36)氧化分解抑制效果較高因而能夠適合採用。
本發明中的受阻胺系化合物係為具有捕捉由紫外線或熱而生成的自由基、或使發揮作為抗氧化劑之機能而失活的酚系抗氧化劑再生之效果的受阻胺系抗氧化劑,可僅使用1種,亦可併用2種以上。其中,可適合採用胺基醚型受阻胺系化合物、或者分子量1000以上的高分子量型受阻胺系化合物。受阻胺系化合物當中,胺基醚型受阻胺系化合物其鹼性較低。本案發明人等針對氮氧化物氣體或酚性化合物所引起之纖維的黃變致力進行研究的結果發現,受阻胺系化合物的鹼性愈低,愈可抑制屬抗氧化劑之酚系化合物、含於捆包材之酚性化合物轉變為屬黃變之原因物質的醌系化合物。亦即,胺基醚型受阻胺系化合物可抑制長期保存時之氮氧化物氣
體或酚性化合物所引起之纖維的黃變,因而較佳。作為胺基醚型受阻胺系化合物的具體實例,可舉出雙(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯(例如ADEKA製ADK STAB LA-81)、癸烷二酸雙〔2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)哌啶-4-基〕(例如BASF製TinuvinPA 123)等,但不限定於此等。作為鹼性較低之受阻胺系化合物的具體實例,除胺基醚型受阻胺系化合物外,尚可舉出4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇與3,5,5-三甲基己酸之酯(例如BASF製Tinuvin249)等,但不限定於此等。分子量1000以上的高分子量型受阻胺系化合物可抑制因洗滌或使用有機溶劑之清洗而由纖維內部溶出的情形,氧化分解抑制效果的耐久性優良,因而較佳。作為分子量1000以上的高分子量型受阻胺系化合物的具體實例,可舉出N-N’-N”-N'''-肆(4,6-雙(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基)三-2-基)-4,7-二氮雜癸烷-1,10-二胺)(例如SABO製SABOSTAB UV119)、聚((6-((1,1,3,3-四甲基丁基)胺基)-1,3,5-三-2,4-二基)(2,2,6,6-四甲基-4-六氫哌啶基)亞胺基)-1,6-己二基(2,2,6,6-四甲基-4-六氫哌啶基)亞胺基))(例如BASF製CHIMASSORB944)、二丁胺-1,3,5-三-N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺之聚縮合物(例如BASF製CHIMASSORB2020)等,但不限定於此等。
相對於聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)之合計100重量份,本發明之可染性聚烯烴纖維中的抗氧化劑的含量較佳為0.1~5.0重量份。抗氧化劑的含
量若為0.1重量份以上,可對纖維賦予氧化分解抑制效果,因而較佳。抗氧化劑的含量更佳為0.3重量份以上,再佳為0.5重量份以上。另一方面,抗氧化劑的含量若為5.0重量份以下,則纖維的色調不會惡化,也不會損及機械特性,因而較佳。抗氧化劑的含量更佳為4.0重量份以下,再佳為3.0重量份以下,特佳為2.0重量份以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維亦可添加次要添加物來進行各種改質。作為次要添加劑的具體實例,可舉出塑化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、螢光增白劑、脫模劑、抗菌劑、成核劑、熱穩定劑、抗靜電劑、防著色劑、調整劑、消光劑、消泡劑、防腐劑、凝膠化劑、乳膠、填料、油墨、著色料、染料、顏料、香料等,但不限定於此等。此等次要添加物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
其次,就本發明之可染性聚烯烴纖維加以說明。
本發明之可染性聚烯烴纖維之複絲本身的纖度無特別限制,可視用途或要求特性適宜選擇,較佳為10~3000dtex。本發明中的纖度係指以實施例記載之方法所測得的值。可染性聚烯烴纖維的纖度若為10dtex以上,不僅斷絲較少、步驟通過性良好,且於使用時較少產生起毬,耐久性優良,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的纖度更佳為30dtex以上,再佳為50dtex以上。另一方面,可染性聚烯烴纖維的纖度若為3000dtex以下,則不
會損及纖維以及纖維構造體的柔軟性,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的纖度更佳為2500dtex以下,再佳為2000dtex以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維的單絲纖度無特別限制,可視用途或要求特性適宜選擇,較佳為0.5~20dtex。本發明中的單絲纖度係指以實施例記載之方法所測得的纖度除以單絲數所得的值。可染性聚烯烴纖維的單絲纖度若為0.5dtex以上,不僅斷絲較少、步驟通過性良好,且於使用時較少產生起毬,耐久性優良,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的單絲纖度更佳為0.6dtex以上,再佳為0.8dtex以上。另一方面,可染性聚烯烴纖維的單絲纖度若為20dtex以下,則不會損及纖維以及纖維構造體的柔軟性,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的單絲纖度更佳為15dtex以下,再佳為12dtex以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維的強度無特別限制,可視用途或要求特性適宜選擇,基於機械特性觀點較佳為1.0~6.0cN/dtex。本發明中的強度係指以實施例記載之方法所測得的值。可染性聚烯烴纖維的強度若為1.0cN/dtex以上,於使用時較少產生起毬,耐久性優良,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的強度更佳為1.5cN/dtex以上,再佳為2.0cN/dtex以上。另一方面,可染性聚烯烴纖維的強度若為6.0cN/dtex以下,則不會損及纖維以及纖維構造體的柔軟性,因而較佳。
本發明之可染性聚烯烴纖維的伸度無特別限制,可視用途或要求特性適宜選擇,基於耐久性觀點較
佳為10~60%。本發明中的伸度係指以實施例記載之方法所測得的值。可染性聚烯烴纖維的伸度若為10%以上,纖維以及纖維構造體的耐摩耗性良好,於使用時較少產生起毬,耐久性良好,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的伸度更佳為15%以上,再佳為20%以上。另一方面,可染性聚烯烴纖維的伸度若為60%以下,纖維以及纖維構造體的尺寸穩定性良好,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的伸度較佳為55%以下,更佳為50%以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維的纖度變動值U%(hi)較佳為0.1~1.5%。本發明中的纖度變動值U%(hi)係指以實施例記載之方法所測得的值。纖度變動值U%(hi)為纖維長度方向上的粗細不均之指標,纖度變動值U%(hi)愈小,表示纖維之長度方向上的粗細不均較小。纖度變動值U%(hi),基於步驟通過性或品位的觀點係愈小愈佳,就可製造之範圍而言0.1%為其下限。另一方面,可染性聚烯烴纖維的纖度變動值U%(hi)若為1.5%以下,纖維長度方向的均勻性優良,不易產生起毬或斷絲,而且,經染色時不易產生染色不均或染色條痕等缺陷,而能夠獲得高品位的纖維構造體,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的纖度變動值U%(hi)更佳為1.2%以下,再佳為1.0%以下,特佳為0.9%以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維的比重較佳為0.83~1.0。本發明中的比重係指以實施例記載之方法所測得的值,為真比重。此外,當纖維具有中空部時,真比重即使相等,但表觀比重仍較小,表觀比重的值係隨
中空率而變化。聚烯烴為低比重,就其一例,聚甲基戊烯的比重為0.83、聚丙烯的比重為0.91。將聚烯烴單獨纖維化時,雖可獲得輕量性優良的纖維,但有無法染色的缺點。於本發明中,藉由作成包含低比重之聚烯烴、與可染色之共聚合聚酯的聚合物摻合物纖維,可對輕量性優良的聚烯烴纖維賦予發色性。可染性聚烯烴纖維的比重係隨與聚烯烴(A)複合之共聚合聚酯(B)的比重、或聚烯烴(A)與共聚合聚酯(B)的複合比率等而變化。可染性聚烯烴纖維的比重,基於輕量性觀點係愈小愈佳,較佳為1.0以下。可染性聚烯烴纖維的比重若為1.0以下,可兼具聚烯烴(A)之輕量性、與共聚合聚酯(B)之發色性,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的比重更佳為0.97以下,再佳為0.95以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維,其在依據由日本化學纖維協會所規定之聚丙烯纖維之氧化發熱試驗方法(加速法)的試驗中,在150℃的恆溫狀態下保持100小時的期間之試料的最高溫度較佳為155℃以下。在氧化發熱試驗中作為試料之可染性聚烯烴纖維的最高溫度若為155℃以下,可抑制滾筒乾燥時或長期保存時之聚烯烴的氧化分解,機械特性等的纖維特性、或質感、品位之耐久性優良,因而較佳。在氧化發熱試驗中作為試料之可染性聚烯烴纖維的最高溫度更佳為153℃以下,再佳為151℃以下。
本發明之可染性聚烯烴纖維,其依據JIS L0855:2005所測得之對氮氧化物的染色堅牢度(以下有
僅稱為氮氧化物堅牢度)較佳為4級以上。可染性聚烯烴纖維對氮氧化物的染色堅牢度若為4級以上,可抑制長期保存時之氮氧化物氣體所引起之纖維的黃變,於染色前、染色後任一種狀態下纖維以及纖維構造體的品位均良好,因而較佳。又,纖維以及纖維構造體的黃變所伴隨的染色不均亦較少,因而較佳。可染性聚烯烴纖維對氮氧化物的染色堅牢度較佳為4-5級以上,更佳為5級。
本發明之可染性聚烯烴纖維,其依據ISO 105-X18:2007所測得之酚性黃變較佳為3級以上。如前述,酚性黃變係指作為抗氧化劑含於塑膠袋等捆包材的酚性化合物之BHT所引起之纖維的黃變。可染性聚烯烴纖維的酚性黃變若為3級以上,可抑制長期保存時之捆包材之酚性化合物所引起之纖維的黃變,於染色前、染色後任一種狀態下纖維以及纖維構造體的品位均良好,因而較佳。又,纖維以及纖維構造體的黃變所伴隨的染色不均亦較少,因而較佳。可染性聚烯烴纖維的酚性黃變更佳為3-4級以上,再佳為4級以上,特佳為4-5級以上。
本發明之可染性聚烯烴纖維,就其纖維的剖面形狀無特別限制,可視用途或要求特性適宜選擇,可為正圓形之圓形剖面,亦可為非圓形剖面。作為非圓形剖面的具體實例,可舉出多葉形、多角形、扁平形、橢圓形、C字形、H字形、S字形、T字形、W字形、X字形、Y字形、田字形、雙十字形、中空形等,但不限定於此等。
本發明之可染性聚烯烴纖維,就纖維的形態無特別限制,可為單絲、複絲、短纖等任一種形態。
本發明之可染性聚烯烴纖維可與一般的纖維同樣地實施假撚或撚紗等加工,以織製或編製而言亦可與一般的纖維同樣地處理。
包含本發明之可染性聚烯烴纖維之纖維構造體的形態無特別限制,可依循周知之方法,作成織物、編物、絨毛布帛、不織布或紡紗、填塞棉等。又,包含本發明之可染性聚烯烴纖維之纖維構造體可為任意的織組織或編組織,可適合採用平紋織、斜紋織、緞紋織或者此等之變化織、或經編、緯編、圓形編織、紗羅編織或者此等之變化編等。
本發明之可染性聚烯烴纖維亦可於作成纖維構造體時藉由交織或交編等與其他纖維組合,也可與其他纖維作成混纖絲後再作成纖維構造體。
其次,以下示出本發明之可染性聚烯烴纖維的製造方法。
作為本發明之可染性聚烯烴纖維的製造方法,可採用周知之熔融紡絲方法、延伸方法。
於本發明中,在進行熔融紡絲前較佳先將聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)乾燥,而分別使其含水率成為0.3重量%以下。含水率若為0.3重量%以下,於熔融紡絲時不會因水分而起泡,可穩定地進行紡絲,因而較佳。又,可抑制水解所致之機械特性的降低或色調的惡化,因而較佳。含水率更佳為0.2重量%以下,再佳為0.1重量%以下。
進行聚合物摻合物型紡絲時,作為由紡嘴排出而作成纖維紗線的方法,可舉出以下所示實例,但不限定於此等。作為第一實例,可舉出將海成分與島成分以擠製機等事先經熔融混煉而複合化的小片視需求乾燥後,對熔融紡絲機供給小片而予以熔融,以計量泵計量之。其後,向在紡絲塊中經加熱的紡絲盒導入,於紡絲盒內將熔融聚合物過濾後,由紡嘴排出而作成纖維紗線的方法。作為第二實例,可舉出視需求將小片乾燥,於小片狀態下將海成分與島成分混合後,對熔融紡絲機供給混合之小片而予以熔融,以計量泵計量之。其後,向在紡絲塊中經加熱的紡絲盒導入,於紡絲盒內將熔融聚合物過濾後,由紡嘴排出而作成纖維紗線的方法
由紡嘴排出的纖維紗線係藉由冷卻裝置冷卻固化,以第1導絲輥牽引,並經由第2導絲輥以捲線機捲繞,而作成捲繞絲。此外,為提升紡紗作業性、生產性、纖維的機械特性,亦可視需求於紡嘴下部設置長2~20cm的加熱筒或保溫筒。又,亦可使用供油裝置對纖維紗線供油,也可使用交纏裝置對纖維紗線賦予交纏。
熔融紡絲中的紡絲溫度可視聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)的熔點或耐熱性等適宜選擇,較佳為220~320℃。紡絲溫度若為220℃以上,可充分降低由紡嘴排出之纖維紗線的伸長黏度,而穩定排出,甚而,紡絲張力不會過度提高,可抑制斷絲,因而較佳。紡絲溫度更佳為230℃以上,再佳為240℃以上。另一方面,紡絲溫度若為320℃以下,可抑制紡絲時的熱分解,
而能夠抑制所得可染性聚烯烴纖維的機械特性降低或帶有顏色,因而較佳。紡絲溫度更佳為300℃以下,再佳為280℃以下。
熔融紡絲中的紡絲速度可視聚烯烴(A)與共聚合聚酯(B)的複合比率、紡絲溫度等適宜選擇,較佳為500~6000m/分。紡絲速度若為500m/分以上,行進紗線呈穩定,可抑制斷絲,因而較佳。採二步驟法時的紡絲速度更佳為1000m/分以上,再佳為1500m/分以上。另一方面,紡絲速度若為6000m/分以下,因紡絲張力受抑制而無斷絲,可進行穩定的紡絲,因而較佳。採二步驟法時的紡絲速度更佳為4500m/分以下,再佳為4000m/分以下。又,採暫時未收捲而同時進行紡絲與延伸之一步驟法時的紡絲速度,低速輥較佳取500~5000m/分、高速輥較佳取2500~6000m/分。低速輥及高速輥若為上述範圍內,行進紗線呈穩定,且可抑制斷絲,可進行穩定的紡絲,因而較佳。採一步驟法時的紡絲速度,低速輥更佳取1000~4500m/分、高速輥更佳取3500~5500m/分;低速輥再佳取1500~4000m/分、高速輥再佳取4000~5000m/分。
藉由一步驟法或二步驟法進行延伸時,可採用一段延伸法或二段以上之多段延伸法的任一種方法。作為延伸中的加熱方法,只要是可對行進紗線直接或者間接加熱的裝置,則不特別限定。作為加熱方法的具體實例,可舉出加熱輥、熱棒、熱板、溫水、熱水等的液體浴、熱空氣、蒸氣等的氣體浴、雷射等,但不限定於
此等。此等加熱方法可單獨使用,亦可併用複數種。作為加熱方法,基於加熱溫度的控制、對行進紗線均勻加熱、裝置非複雜化之觀點,可適合採用與加熱輥之接觸、與熱棒之接觸、與熱板之接觸、浸漬於液體浴。
進行延伸時的延伸溫度可依聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)的熔點、或延伸後之纖維的強度、伸度等適宜選擇,較佳為50~150℃。延伸溫度若為50℃以上,可充分進行供予延伸之紗線的預加熱,延伸時的熱變形呈均勻,可抑制纖度不均的產生,而能夠獲得纖維長度方向的均勻性優良之高品位的纖維,因而較佳。延伸溫度更佳為60℃以上,再佳為70℃以上。另一方面,延伸溫度若為150℃以下,可抑制與加熱輥之接觸所伴隨之纖維彼此的熔接或熱分解,步驟通過性或品位良好,因而較佳。又,由於纖維對延伸輥的滑動性良好,可抑制斷絲,可進行穩定的延伸,因而較佳。延伸溫度更佳為145℃以下,再佳為140℃以下。又,亦可視需求進行60~150℃的熱定型。
進行延伸時的延伸倍率可依延伸前之纖維的伸度、或延伸後之纖維的強度及伸度等適宜選擇,較佳為1.02~7.0倍。延伸倍率若為1.02倍以上,可藉由延伸使纖維的強度或伸度等機械特性提升,因而較佳。延伸倍率更佳為1.2倍以上,再佳為1.5倍以上。另一方面,延伸倍率若為7.0倍以下,可抑制延伸時的斷絲,可進行穩定的延伸,因而較佳。延伸倍率更佳為6.0倍以下,再佳為5.0倍以下。
進行延伸的延伸速度可依據延伸方法為一步驟法或二步驟法的任一種等來適宜選擇。若為一步驟法時,上述紡絲速度之高速輥的速度係相當於延伸速度。藉由二步驟法進行延伸時的延伸速度較佳為30~1000m/分。延伸速度若為30m/分以上,行進紗線呈穩定,可抑制斷絲,因而較佳。藉由二步驟法進行延伸時的延伸速度更佳為50m/分以上,再佳為100m/分以上。另一方面,延伸速度若為1000m/分以下,延伸時可抑制斷絲,可進行穩定的延伸,因而較佳。藉由二步驟法進行延伸時的延伸速度更佳為900m/分以下,再佳為800m/分以下。
就本發明之可染性聚烯烴纖維,亦可視需求在纖維或纖維構造體任一種狀態下經染色。就本發明之可染性聚烯烴纖維,作為染料可較佳採用分散染料。構成可染性聚烯烴纖維之海成分的聚烯烴(A)幾乎不會被染色,而島成分的共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)則會被染色,由此可得具有鮮豔且具深度之發色性的纖維以及纖維構造體。
本發明之可染性聚烯烴纖維的染色方法無特別限制,可依循周知之方法,較佳採用筒紗染色機、液流染色機、鼓輪染色機、經軸染色機、交捲染色機、高壓交捲染色機等。
再者,就染料濃度或染色溫度無特別限制,可較佳採用周知之方法。又,亦可視需求,在染色加工前進行精煉,也可在染色加工後進行還原洗淨。
本發明之可染性聚烯烴纖維、及包含其之纖維構造體可對輕量性優良的聚烯烴纖維賦予鮮豔且具深度之發色性。因此,除了以往聚烯烴系纖維所用之用途外,還可延伸至衣料用途以及要求輕量性或發色性的用途。作為以往聚烯烴系纖維所用之用途,可舉出磁磚地毯、家庭用地毯、汽車用踏墊等的室內用途、棉被用填塞棉、枕頭填充材等的寢具、繩索、防護網、過濾布、窄帶、編繩、椅子皮面等的資材用途等,但不限定於此等。再者,作為由本發明延伸之用途,可舉出女性服飾、男性服飾、內襯衣、內褲、羽絨衣、背心、內衣、外衣等的一般衣料、防風夾克、戶外服飾、滑雪裝、高爾夫球裝、泳裝等的運動衣料、棉被用外罩、被套、毛毯、毛毯用外罩、毛毯套、枕頭套、床單等的寢具、桌布、窗簾等的室內用品、腰帶、手提包、縫線、睡袋、帳篷等的資材等用途,但不限定於此等。
以下,根據實施例對本發明更詳細地加以說明。此外,實施例中的各特性值係依以下方法求得。
A.融熔峰溫度
以海成分(A)或島成分(B)之聚合物為試料,使用TA Instruments製示差掃描熱量計(DSC)Q2000型,測定融熔峰溫度。起初,於氮氣環境下將試料約5mg從0℃以昇溫速度50℃/分昇溫至280℃後,於280℃保持5分鐘而去除試料的熱歷程。其後,從280℃驟冷至0℃後,再度從0℃以昇溫速度3℃/分、溫度調變振幅±1℃、溫度
調變周期60秒昇溫至280℃,來進行TMDSC測定。依據JIS K7121:1987(塑膠之轉移溫度測定方法)9.1,由在第2次的昇溫過程中觀測到的融熔峰算出融熔峰溫度。測定係按每1試料進行3次,以其平均值作為融熔峰溫度。此外,觀測到多根融熔峰時,則由最低溫側的融熔峰來算出融熔峰溫度。
B.芳香環濃度
針對海成分(A)或島成分(B)之聚合物,使用具有芳香環之共聚合成分的共聚合率(mol%)及重複單元的分子量(g/mol),依下述式算出芳香環濃度(mol/kg)。
芳香環濃度(mol/kg)=具有芳香環之共聚合成分的共聚合率(mol%)×10÷重複單元的分子量(g/mol)
C.折射率
以事先經真空乾燥的海成分(A)或島成分(B)之聚合物1g為試料,使用GONNO油壓機製作所製15TON 4根柱單動上昇式壓機,製成壓膜。在將試料及厚度50μm的間隔物夾於不融性聚醯亞胺膜(DU PONT-TORAY製「KAPTON」(註冊商標)200H)的狀態下插入壓機中,以230℃、2分鐘使其熔融後,以2MPa的壓力按壓1分鐘,由壓機中迅速取出,在20℃的水中驟冷,得到厚度50μm的壓膜。接著,依據JIS K0062:1992(化學製品之折射率測定方法)6.所記載之膜試料的測定方法,測定壓膜的折射率。在溫度20℃、濕度65%RH的環境下,使用Elma製阿貝折射計ER-1型、屬中間液之一溴化萘(nD=1.66)、屬玻璃片之試片(nD=1.74),按每1試料進行3次測定,以其平均值作為折射率。
此外,比較例1之島成分(B)之聚合物係將熔融溫度變更為270℃、實施例25~29之海成分(A)之聚合物及實施例1、2、25、比較例4之島成分(B)之聚合物係將熔融溫度變更為250℃來製作壓膜。
D.複合比率
以作為可染性聚烯烴纖維的原料使用之海成分(A)、島成分(B)、相溶劑(C)之合計為100重量份,算出海成分(A)/島成分(B)/相溶劑(C)〔重量份〕作為複合比率。
E.纖度
在溫度20℃、濕度65%RH的環境下,使用INTEC製電動檢布機,取出依實施例所得之纖維100m之絞紗。測定所得絞紗的重量,用下述式算出纖度(dtex)。此外,測定係按每1試料進行5次,以其平均值作為纖度。
纖度(dtex)=纖維100m的重量(g)×100。
F.強度、伸度
強度及伸度係以依實施例所得之纖維為試料,依據JIS L1013:2010(化學纖維絲紗試驗方法)8.5.1來算出。在溫度20℃、濕度65%RH的環境下,使用ORIENTEC公司製TENSILON UTM-III-100型,以初始試料長20cm、拉伸速度20cm/分之條件進行拉伸試驗。由顯示最大負載的點的應力(cN)除以纖度(dtex)來算出強度(cN/dtex),使用顯示最大負載的點的伸長率(L1)與初始試料長(L0)依下述式算出伸度(%)。此外,測定係按每1試料進行10次,以其平均值作為強度及伸度。
伸度(%)={(L1-L0)/L0}×100。
G.纖度變動值U%(hi)
纖度變動值U%(hi)係以依實施例所得之纖維為試料,使用Zellweger USTER製USTER TESTER 4-CX,以測定速度200m/分、測定時間2.5分、測定纖維長500m、撚轉數12000/m(S撚轉)之條件來測定U%(half inert)。此外,測定係按每1試料進行5次,以其平均值作為纖度變動值U%(hi)。
H.島成分的分散徑、島成分的不連續性
以環氧樹脂包埋依實施例所得之纖維後,使用LKB製Ultra Microtome LKB-2088,連同環氧樹脂沿與纖維軸垂直的方向切斷纖維,得到厚度約100nm的超薄切片。將所得超薄切片在固態四氧化釕的氣相中於常溫下保持約4小時予以染色後,以Ultra Microtome切斷經染色的面,製成經四氧化釕染色的超薄切片。對經染色的超薄切片,使用日立製穿透型電子顯微鏡(TEM)H-7100FA型,以加速電壓100kV之條件觀察與纖維軸垂直的剖面,即纖維橫切面,拍攝纖維橫切面之顯微鏡照片。觀察係以300倍、500倍、1000倍、3000倍、5000倍、10000倍、30000倍、50000倍之各倍率來進行,選出拍攝顯微鏡照片時可觀察到100個以上之島成分的最低倍率。針對攝得照片,以影像處理軟體(三谷商事製WINROOF)測定由同一照片中隨意擷取之100個島成分的直徑,以其平均值作為島成分的分散徑(nm)。存在於纖維橫切面的島成分未必為正圓,若非為正圓時則採用外切圓的直徑作為島成分的分散徑。
存在於單絲之纖維橫切面的島成分小於100個時,係以在相同條件下製造的複數個單絲為試料對纖維橫切面進行觀察。選出拍攝顯微鏡照片時可觀察到單絲之整體影像的最高倍率。針對攝得照片,測定存在於各單絲之纖維橫切面的島成分的分散徑,以合計100個島成分的分散徑的平均值作為島成分的分散徑。
就島成分的不連續性,係在同一單絲內以單絲直徑的至少10000倍以上的任意間隔,拍攝5張纖維橫切面之顯微鏡照片,當各纖維橫切面之島成分的數量及海島構造的形狀不同時,視為島成分為不連續;將島成分為不連續者評為「Y」;島成分非為不連續者評為「N」。
I.比重
比重係以依實施例所得之纖維為試料,依據JIS L1013:2010(化學纖維絲紗試驗方法)8.17的浮沉法來算出。重液係使用水,輕液則是使用乙醇來調製比重測定液。在溫度20±0.1℃的恆溫槽中,將試料約0.1g放置於比重測定液中30分鐘後,觀察試料的浮沉狀態。依照浮沉狀態添加重液或輕液,進一步放置30分鐘後確認試料達浮沉平衡狀態,測定比重測定液的比重,算出試料的比重。此外,測定係按每1試料進行5次,以其平均值作為比重。
J.L*值
以依實施例所得之纖維為試料,使用英光產業製圓形編織機NCR-BL(釜徑3吋半(8.9cm)、27針數)製作約
2g的筒編物後,在包含碳酸鈉1.5g/L、明成化學工業製界面活性劑Granup US-20 0.5g/L的水溶液中,於80℃進行20分鐘精煉後,以流水沖洗30分鐘,在60℃的熱風乾燥機內乾燥60分鐘。對精煉後的筒編物於135℃進行1分鐘乾熱定型,並對乾熱定型後的筒編物添加1.3重量%之作為分散染料的日本化藥製Kayalon Polyester Blue UT-YA,在pH調整成5.0的染色液中,以浴比1:100、130℃染色45分鐘後,以流水沖洗30分鐘,在60℃的熱風乾燥機內乾燥60分鐘。將染色後的筒編物,在包含氫氧化鈉2g/L、二硫亞磺酸鈉2g/L、明成化學工業製界面活性劑Granup US-20 0.5g/L的水溶液中,以浴比1:100、80℃進行20分鐘還原洗淨後,以流水沖洗30分鐘,在60℃的熱風乾燥機內乾燥60分鐘。對還原洗淨後的筒編物於135℃進行1分鐘乾熱定型,並進行最終定型。以最終定型後的筒編物為試料,使用Minolta製分光測色計CM-3700d型以D65光源、視野角度10°、光學條件作為SCE(正反射光除去法)來測定L*值。此外,測定係按每1試料進行3次,以其平均值作為L*值。
K.耐光堅牢度
耐光堅牢度的評定係依據JIS L0843:2006(對氙弧燈光之染色堅牢度試驗方法)A法來進行。以上述J中製作之最終定型後的筒編物為試料,使用Suga Test Instruments製Xenon Weather Meter X25進行氙弧燈光照射,並利用JIS L0804:2004所規定之變褪色用灰階來分級判定試料的變褪色程度,以此評定耐光堅牢度。
L.洗滌堅牢度
洗滌堅牢度的評定係依據JIS L0844:2011(對洗滌之染色堅牢度試驗方法)A-2號來進行。以上述J中製作之最終定型後的筒編物為試料,使用大榮科學製作所製Launder Meter,與JIS L0803:2011所規定之沾色實驗用白布(棉3-1號,尼龍7-1號)共同將試料進行洗滌處理後,利用JIS L0804:2004所規定之變褪色用灰階來分級判定試料的變褪色程度,以此評定洗滌堅牢度。
M.摩擦堅牢度
摩擦堅牢度的評定係依據JIS L0849:2013(對摩擦之染色堅牢度試驗方法)9.2摩擦試驗機II形(學振形)法之乾燥試驗來進行。以上述J中製作之最終定型後的筒編物為試料,使用大榮科學精機製學振型摩擦試驗機RT-200,以JIS L0803:2011所規定的白綿布(綿3-1號)對試料實施摩擦處理後,利用JIS L0805:2005所規定之汙染用灰階來分級判定白棉布的汙染程度,以此評定摩擦堅牢度。
N.輕量性
針對依實施例所得之纖維,以上述I中測得之纖維的比重作為輕量性之指標,按S、A、B、C此4等級加以評定。評定表示:S為最佳,A、B依序漸差,C為最差。將纖維的比重「小於0.95」評為S,將「0.95以上且小於1.0」評為A,「1.0以上且小於1.1」評為B,「1.1以上」評為C,以「0.95以上且小於1.0」之A以上為合格。
O.發色性
以上述J中測得之L*值作為發色性之指標,按S、A、B、C此4等級加以評定。L*值其數值愈小,發色性愈優良。評定表示:S為最佳,A、B依序漸差,C為最差。將L*值「小於35」評為S,將「35以上且小於40」評為A,「40以上且小於60」評為B,「60以上」評為C,以「35以上且小於40」之A以上為合格。
P.均染性
針對上述J中製作之最終定型後的筒編物,根據5位具有5年以上之品位判定經驗的檢查員之協議,按S、A、B、C此4等級加以評定。評定表示:S為最佳,A、B依序漸差,C為最差。將「極均勻地染色,完全未看出染色不均」評為S,「大致均勻地染色,幾乎未看出染色不均」評為A,「幾乎未均勻地染色,依稀可看出染色不均」評為B,「未均勻地染色,可清楚看出染色不均」評為C,以「大致均勻地染色,幾乎未看出染色不均」之A以上為合格。
Q.品位
針對上述J中製作之最終定型後的筒編物,根據5位具有5年以上之品位判定經驗的檢查員之協議,按S、A、B、C此4等級加以評定。評定表示:S為最佳,A、B依序漸差,C為最差。將「鮮豔且具深度之發色充分,品位極優良」評為S,「鮮豔且具深度之發色大致充分,品位優良」評為A,「幾無鮮豔且具深度之發色,品位差」評為B,「無鮮豔且具深度之發色,品位極差」評為C,
以「鮮豔且具深度之發色大致充分,品位優良」之A以上為合格。
R.氧化發熱試驗中的試料的最高溫度
依據由日本化學纖維協會所規定之聚丙烯纖維之氧化發熱試驗方法(加速法)來進行。以依實施例所得之纖維為試料,使用英光產業製圓形編織機NCR-BL(釜徑3吋半(8.9cm)、27針數)製作筒編物,進行採洗滌及滾筒乾燥的前處理。洗滌係依據JIS L0217:1995(纖維製品之處置相關之表示記號及其表示方法)103法來進行,添加作為清潔劑之花王製ATTACK、作為漂白劑之花王製HAITER(2.3ml/L),洗滌10次後以60℃的滾筒乾燥機乾燥30分鐘。以洗滌10次與滾筒乾燥1次為1組,以共計10組重複進行前處理。
將前處理後的筒編物切成直徑50mm的圓形,填充至圓筒形容器的深度的一半(25mm)後,於其中央設置熱電偶,進一步將前處理後的筒編物無間隙地填充於圓筒形容器。此外,圓筒形容器隙使用內徑51mm、深度50mm,於蓋及底部開有25處直徑5mm的孔、於側壁開有140處直徑5mm的孔者。
將填充有前處理後的筒編物的圓筒形容器置入設定於150℃的恆溫乾燥機中,將設置於圓筒形容器的中央之熱電偶的溫度(相當於試料溫度)達到150℃的時間設為0分鐘,紀錄100小時的溫度變化,測定試料的最高溫度。此外,測定係按每1試料進行2次,以其平均值作為氧化發熱試驗中的試料的最高溫度。
S.氮氧化物堅牢度
氮氧化物堅牢度的評定係依據JIS L0855:2005(對氮氧化物之染色堅牢度試驗方法)弱試驗(1循環試驗)來進行。以上述J中製作之精煉後的筒編物為試料,暴露於氮氧化物下,以緩衝尿素溶液實施後處理後,利用JIS L0804:2004所規定之變褪色用灰階來分級判定試料的變褪色程度,以此評定氮氧化物堅牢度。
T.酚性黃變
酚性黃變的評定係依據ISO 105-X18:2007來進行。以上述J中製作之精煉後的筒編物為試料,利用ISO 105-A03:1993所規定之灰階來分級判定試料的變褪色程度,以此評定酚性黃變。
(實施例1)
取聚丙烯(PP)(Japan Polypropylene製Novatec MA2、融熔峰溫度159℃、MFR16g/10分)為95.2重量%、共聚合5mol%之1,4-環己烷二羧酸的聚對苯二甲酸乙二酯為4.8重量%的摻混比,添加0.05重量份之作為抗氧化劑之屬酚系化合物的1,3,5-參〔〔4-(1,1-二甲基乙基)-3-羥基-2,6-二甲基苯基〕甲基〕-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(CYTEC製CYANOX1790)、0.05重量份之屬磷系化合物的亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯基)(BASF製Irgafos168)、0.5重量份之屬受阻胺系化合物的雙(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯(ADEKA製ADK STAB LA-81),使用雙軸擠製機於混煉溫度230℃進行混煉。將由雙軸擠製機排出之股線以水
冷卻後,以造粒機切成長5mm左右,而得到顆粒。將所得顆粒於95℃進行12小時真空乾燥後,供給至擠製機型熔融紡絲機使其熔融,以紡絲溫度250℃、排出量31.5g/分由紡嘴(排出孔徑0.18mm、排出孔長0.23mm、孔數36、圓孔)排出而得到紡出紗線。將此紡出紗線以風溫20℃、風速25m/分的冷卻風冷卻,以供油裝置賦予油劑而使其集束,藉由以3000m/分旋轉的第1導絲輥予以牽引,並經由以與第1導絲輥相同速度旋轉的第2導絲輥,以捲線機與以捲繞而得到105dtex-36f之未延伸絲。對所得未延伸絲以第1加熱輥溫度90℃、第2加熱輥溫度130℃、延伸倍率2.1倍之條件實施延伸,而得到50dtex-36f之延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表1。所得可染性聚烯烴纖維的比重為0.93,輕量性優良。又,包含折射率較低之聚丙烯的海成分之中,由於折射率低、發色性高的環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯以島成分呈微分散,可得鮮豔且具深度之發色,且發色性、品位皆為合格水準。再者,耐光堅牢度、洗滌堅牢度、摩擦堅牢度之任一種染色堅牢度皆良好,且布帛全體均勻地染色,均染性亦良好。由氧化發熱試驗的結果,氧化發熱獲抑制,而且,氮氧化物堅牢度、酚性黃變方面亦良好,纖維的黃變亦獲抑制。
(實施例2~7)
除如表1所示變更環己烷二羧酸的共聚合率以外,係與實施例1同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表1。隨著環己烷二羧酸的共聚合率提高,折射率降低,且L*值亦降低,發色性提升。就實施例3~7,環己烷二羧酸的共聚合率為30mol%以上,由於環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯呈非晶性,可提升染料的吸盡率,可獲得更鮮豔且具深度之發色,且發色性、品位均極優良。
(比較例1)
除取聚丙烯(PP)為95.2重量%、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(TORAY製T701T,融熔峰溫度257℃)為4.8重量%的複合比率,並將混煉溫度變更為280℃、紡絲溫度變更為285℃以外,係與實施例1同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表1。島成分之聚對苯二甲酸乙二酯雖經染料染色,但因聚對苯二甲酸乙二酯其結晶性較高,染料的吸盡不充分,無法獲得鮮豔且具深度之發色,發色性不足,且品位亦為不合格水準。又,由於纖度變動值U%(hi)偏高,且纖維長度方向的均勻性不充分,故均染性亦差。
(比較例2、實施例8~12、比較例3)
除如表2所示變更聚丙烯、環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯的複合比率以外,係與實施例3同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表2。比較例2為僅包含聚丙烯的纖維,由於聚丙烯不具有極性官能基,幾乎未經染料染色,發色性極
差。就實施例8~12,任一種複合比率的情況下,輕量性、發色性、均染性、品位皆為合格水準。就比較例3,由於環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯的複合比率較高,海成分為環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯、島成分為聚丙烯,比重高,輕量性差。又,發色性雖良好,但因島成分之聚丙烯幾乎未染色,缺乏均染性,無法獲得鮮豔且具深度之發色,品位亦差。
(實施例13~15)
除作為相溶劑,實施例13中使用馬來酸酐改質聚丙烯(addivant製POLYBOND3200)、實施例14中使用馬來酸酐改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(Asahi Kasei Chemicals製Tuftec M1913),實施例15中使用胺改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(JSR製DYNARON 8660P),並如表3所示設定聚丙烯、環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯、相溶劑的複合比率以外,係與實施例3同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表3。使用任一種相溶劑時,皆因相溶效果使島成分的分散徑變小,可獲得鮮豔且具深度之發色,且發色性、品位均極優。又,因相溶效果,纖度變動值U%(hi)較低,纖維長度方向的均勻性良好,故均染性亦極優良。
(實施例16~22)
除如表3所示變更聚丙烯、環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯、相溶劑的複合比率以外,係與實施例15同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表3。任一種複合比率的情況下,輕量性、發色性、均染性、品位皆為合格水準。
(實施例23、24)
除將實施例3中的1,4-環己烷二羧酸,於實施例23中變更為1,2-環己烷二羧酸、於實施例24中變更為1,3-環己烷二羧酸以外,係與實施例3同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表4。變更環己烷二羧酸的種類時,輕量性、發色性、均染性、品位皆為合格水準。
(實施例25~27)
除將實施例2~4中的聚丙烯變更為聚甲基戊烯(PMP)(三井化學製DX820、融熔峰溫度232℃、MFR180g/10分),並將混煉溫度變更為260℃、紡絲溫度變更為260℃以外,係與實施例2~4同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表4。使用聚甲基戊烯作為聚烯烴時,仍可獲得鮮豔且具深度之發色,且發色性、品位均良好。又,就輕量性、均染性亦為合格水準。
(實施例28、29)
除將實施例13、15中的聚丙烯變更為聚甲基戊烯(PMP)(三井化學製DX820、融熔峰溫度232℃、MFR180g/10分),並將混煉溫度變更為260℃、紡絲溫度變更為260℃以外,係與實施例13、15同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表4。使用聚甲基戊烯作為聚烯烴時,亦因相溶劑的相溶效果,使島成分的分散徑變小,可得鮮豔且具深度之發色,且發色性、品位均極優良。又,因相溶效果,纖度變動值U%(hi)較低,纖維長度方向的均勻性良好,故均染性亦極優良。
(比較例4~8)
除將實施例2~5、7中的環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯變更為環己烷二甲醇共聚合聚對苯二甲酸乙二酯以外,係與實施例2~5、7同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表5。隨著環己烷二甲醇的共聚合率提高,折射率降低,且L*值亦降低,發色性提升。然而,有折射率高於實施例2~5、7所記載之環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯的傾向,無法獲得鮮豔且具深度之發色,且發色性、品位均不充分。又,比較例7、8其均染性為不合格水準。
(比較例9)
除以日本特表2008-533315號公報所記載之實施例1為參考,取聚丙烯、共聚合31mol%之環己烷二甲醇的聚對苯二甲酸乙二酯、馬來酸酐改質聚丙烯(addivant製POLYBOND3200)為95.0/4.8/0.2的複合比率以外,係與實施例1同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表5。均染性雖良好,但無法獲得鮮豔且具深度之發色,發色性、品位為不合格水準。
(比較例10)
除以日本特表2001-522947號公報所記載之實施例1為參考,將共聚合31mol%之環己烷二甲醇的聚對苯二甲酸乙二酯變更為共聚合20mol%之間苯二甲酸及20mol%之環己烷二甲醇的聚對苯二甲酸乙二酯以外,係與比較例9同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表5。均染性雖良好,但無法獲得鮮豔且具深度之發色,發色性、品位為不合格水準。
(比較例11)
除對聚丙烯(PP)(Japan Polypropylene製Novatec MA2、融熔峰溫度159℃、MFR16g/10分)添加0.05重量份之作為抗氧化劑之屬酚系化合物的1,3,5-參〔〔4-(1,1-二甲基乙基)-3-羥基-2,6-二甲基苯基〕甲基〕-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(CYTEC製CYANOX1790)、0.05重量份之屬磷系化合物的亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯基)(BASF製Irgafos168)、0.5重量份之屬受阻胺系化合物的雙(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯(ADEKA製ADK STAB LA-81),使用雙軸擠製機於混煉溫度230℃進行混煉。將由雙軸擠製機排出之股線以水冷卻後,以造粒機切成長5mm左右,而得到用於海成分的聚丙烯顆粒。將海成分之聚丙烯、與島成分之環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯供給至壓熔型複合紡絲機分別使其熔融,由海島型複合用紡嘴(排出孔徑0.18mm、排出孔長0.23mm、島數32、孔數36、圓孔)
予以排出,並如表5所示設定海成分與島成分的複合比率以外,係與實施例3同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表5。島成分之環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯雖經染色,但被覆纖維表層的海成分之聚丙烯則幾乎未經染色,而無法獲得鮮豔且具深度之發色,發色性、品位皆為不合格水準。又,布帛全體未均勻地染色,均染性亦極差。
(比較例12、13)
除使用比較例11中製作的聚丙烯顆粒作為聚丙烯,將聚丙烯、與環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯供給至壓融型複合紡絲機分別使其熔融,由芯鞘型複合用紡嘴(排出孔徑0.18mm、排出孔長0.23mm、孔數36、圓孔)予以排出,並如表5所示設定芯成分與鞘成分的複合比率以外,係與實施例3同樣地製作延伸絲。此外,於比較例12、13中,海成分係相當於鞘成分,島成分則相當於芯成分。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表5。就比較例12,芯成分之環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯雖經染色,但被覆纖維表層的鞘成分之聚丙烯則幾乎未經染色,而無法獲得鮮豔且具深度之發色,發色性、品位均極差。又,布帛全體未均勻地染色,均染性亦極差。就比較例13,被覆纖維表層的鞘成分之環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯雖經染色,但芯成分之聚丙烯則幾乎未經染色,而無法獲得
鮮豔且具深度之發色,發色性、品位均極差。又,布帛全體未均勻地染色,均染性亦為不合格水準。
(實施例30)
除如表6所示變更實施例15中的聚丙烯、環己烷二羧酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯、胺改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物的摻混比,且未添加抗氧化劑以外,係與實施例15同樣地製作延伸絲。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表6。可得鮮豔且具深度之發色,且發色性、均染性、品位均極優良。
(實施例31~40)
除如表6所示變更抗氧化劑的種類、量以外,係與實施例30同樣地製作延伸絲。以抗氧化劑而言,於實施例34中係添加屬酚系化合物的3,9-雙〔1,1-二甲基-2-〔β-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基〕乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5,5〕-十一烷(ADEKA製ADK STAB AO-80);於實施例35中係添加屬酚系化合物的新戊四醇-肆(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基酚)丙酸酯)(BASF製Irganox1010);於實施例36、37中係添加屬受阻胺系化合物的N-N’-N”-N'''-肆(4,6-雙(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基)三-2-基)-4,7-二氮雜癸烷-1,10-二胺)(SABO製SABOSTAB UV119);於實施例38、39係添加屬受阻胺系化合物的二丁胺-1,3,5-三-N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺之聚縮合物(BASF製
CHIMASSORB2020);於實施例40中則是添加屬磷系化合物的3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺〔5,5〕十一烷(ADEKA製ADK STAB PEP-36)。
將所得纖維的纖維特性及布帛特性的評定結果示於表6。變更抗氧化劑的種類、量、組合時,仍可獲得鮮豔且具深度之發色,且發色性、均染性、品位均極優良。
本發明之可染性聚烯烴纖維可對輕量性優良的聚烯烴纖維賦予鮮豔且具深度之發色性,而且,可抑制滾筒乾燥時的氧化分解或長期保存時的黃變,可適用於作為纖維構造體。
Claims (13)
- 一種可染性聚烯烴纖維,其係聚烯烴(A)為海成分、共聚合有環己烷二羧酸之共聚合聚酯(B)為島成分之海島構造所構成的聚合物摻合物纖維,其特徵為相對於總二羧酸成分,共聚合聚酯(B)係共聚合15~100mol%的環己烷二羧酸,且纖維橫切面之島成分的分散徑為30~1000nm。
- 如請求項1之可染性聚烯烴纖維,其含有相溶劑(C)。
- 如請求項2之可染性聚烯烴纖維,其中相溶劑(C)為選自含有至少1種官能基之聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及共軛二烯系樹脂的1種以上之化合物,該至少1種官能基係選自酸酐基、羧基、羥基、環氧基、胺基及亞胺基。
- 如請求項2之可染性聚烯烴纖維,其中相溶劑(C)為含有選自胺基及亞胺基之至少1種官能基的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物。
- 如請求項2之可染性聚烯烴纖維,其中相對於聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)之合計100重量份,含有3.0~20.0重量份的共聚合聚酯(B)。
- 如請求項2之可染性聚烯烴纖維,其中相對於聚烯烴(A)、共聚合聚酯(B)、相溶劑(C)之合計100重量份,含有0.1~10.0重量份的相溶劑(C)。
- 如請求項1至6中任一項之可染性聚烯烴纖維,其在依據由日本化學纖維協會所規定之聚丙烯纖維之氧化 發熱試驗方法(加速法)的試驗中,在150℃的恆溫狀態下保持100小時的期間之試料的最高溫度為155℃以下。
- 如請求項1至6中任一項之可染性聚烯烴纖維,其依據JIS L0855所測得之對氮氧化物的染色堅牢度為4級以上。
- 如請求項1至6中任一項之可染性聚烯烴纖維,其依據ISO 105-X18所測得之酚性黃變為3級以上。
- 如請求項1至6中任一項之可染性聚烯烴纖維,其係含有抗氧化劑。
- 如請求項10之可染性聚烯烴纖維,其中前述抗氧化劑為選自酚系化合物、磷系化合物、受阻胺系化合物的至少一種。
- 如請求項11之可染性聚烯烴纖維,其中前述受阻胺系化合物為胺基醚型受阻胺系化合物。
- 一種纖維構造體,其特徵為至少一部分使用如請求項1至12中任一項之可染性聚烯烴纖維。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-047932 | 2016-03-11 | ||
JP2016047932 | 2016-03-11 | ||
JP2016151912 | 2016-08-02 | ||
JP2016-151912 | 2016-08-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201800630A TW201800630A (zh) | 2018-01-01 |
TWI775744B true TWI775744B (zh) | 2022-09-01 |
Family
ID=59790698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW106107491A TWI775744B (zh) | 2016-03-11 | 2017-03-08 | 可染性聚烯烴纖維及由其構成之纖維構造體 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10793976B2 (zh) |
EP (1) | EP3428328B1 (zh) |
JP (1) | JP6562073B2 (zh) |
KR (1) | KR102631592B1 (zh) |
CN (1) | CN108779583B (zh) |
ES (1) | ES2865386T3 (zh) |
SG (1) | SG11201807585YA (zh) |
TW (1) | TWI775744B (zh) |
WO (1) | WO2017154665A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018034160A1 (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | 東レ株式会社 | 可染性ポリオレフィン繊維からなる仮撚加工糸 |
SG11201903477YA (en) * | 2016-10-25 | 2019-05-30 | Toray Industries | Polymer alloy fiber and fiber structure formed from same |
EP3741885B1 (en) * | 2018-01-18 | 2024-10-23 | Toray Industries, Inc. | Dyeable polyolefin fiber and fibrous structure comprising same |
JP7290025B2 (ja) * | 2018-01-22 | 2023-06-13 | 東レ株式会社 | 可染性ポリオレフィン芯鞘型複合繊維およびそれからなる繊維構造体 |
CN110295411A (zh) * | 2018-03-23 | 2019-10-01 | 东丽纤维研究所(中国)有限公司 | 一种可染聚烯烃海岛复合纤维 |
JP7172258B2 (ja) * | 2018-08-01 | 2022-11-16 | 東レ株式会社 | 編地 |
JPWO2023112850A1 (zh) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009076990A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Balta Industries Nv | Process for the preparation of synthetic fibres for yarns with increased dyeability |
CN102725444A (zh) * | 2009-12-04 | 2012-10-10 | 可乐丽股份有限公司 | 常压可染聚酯纤维及其制造方法 |
US9212433B2 (en) * | 2012-03-23 | 2015-12-15 | Toray Industries, Inc. | Polymethylpentene conjugate fiber or porous polymethylpentene fiber and fiber structure comprising same |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6495656B1 (en) * | 1990-11-30 | 2002-12-17 | Eastman Chemical Company | Copolyesters and fibrous materials formed therefrom |
JPH04209824A (ja) | 1990-12-07 | 1992-07-31 | Daiwabo Create Kk | 可染性ポリオレフィン繊維及びその製造方法 |
JPH0790783A (ja) | 1993-09-18 | 1995-04-04 | Hitoshi Kanazawa | 高分子材料の表面改質方法および染色方法 |
JPH07189036A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Kuraray Co Ltd | ポリエステル系複合繊維 |
CN1161505C (zh) * | 1997-11-06 | 2004-08-11 | 伊斯曼化学公司 | 共聚酯粘合用纤维 |
US6855422B2 (en) * | 2000-09-21 | 2005-02-15 | Monte C. Magill | Multi-component fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of manufacturing thereof |
KR100386742B1 (ko) * | 2001-01-02 | 2003-06-09 | 벤텍스 주식회사 | 폴리프로필렌 중공사 및 그의 제조방법 |
CN101787585A (zh) * | 2001-09-21 | 2010-07-28 | 奥特拉斯技术有限公司 | 具有可逆热性质的多组分纤维及其制造方法 |
BRPI0519035A2 (pt) | 2005-03-11 | 2008-12-23 | Aquadye Fibers Inc | fio de olefina tingido e tecidos que utilizam os referidos fios |
JP5646387B2 (ja) | 2011-04-05 | 2014-12-24 | 株式会社クラレ | 複合繊維および該複合繊維を用いた中空繊維の製造方法 |
CN102719934B (zh) * | 2012-06-21 | 2014-01-29 | 浙江理工大学 | 一种海岛复合纺丝法制备超细可染聚丙烯纤维的方法 |
JP6030380B2 (ja) | 2012-08-16 | 2016-11-24 | 株式会社クラレ | 常圧可染性ポリエチレンテレフタレート系メルトブローン不織布およびその製造方法 |
-
2017
- 2017-02-28 KR KR1020187016986A patent/KR102631592B1/ko active IP Right Grant
- 2017-02-28 ES ES17763005T patent/ES2865386T3/es active Active
- 2017-02-28 JP JP2017514585A patent/JP6562073B2/ja active Active
- 2017-02-28 SG SG11201807585YA patent/SG11201807585YA/en unknown
- 2017-02-28 CN CN201780013267.6A patent/CN108779583B/zh active Active
- 2017-02-28 US US16/084,199 patent/US10793976B2/en active Active
- 2017-02-28 WO PCT/JP2017/007733 patent/WO2017154665A1/ja active Application Filing
- 2017-02-28 EP EP17763005.0A patent/EP3428328B1/en active Active
- 2017-03-08 TW TW106107491A patent/TWI775744B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009076990A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Balta Industries Nv | Process for the preparation of synthetic fibres for yarns with increased dyeability |
CN102725444A (zh) * | 2009-12-04 | 2012-10-10 | 可乐丽股份有限公司 | 常压可染聚酯纤维及其制造方法 |
US9212433B2 (en) * | 2012-03-23 | 2015-12-15 | Toray Industries, Inc. | Polymethylpentene conjugate fiber or porous polymethylpentene fiber and fiber structure comprising same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180121477A (ko) | 2018-11-07 |
TW201800630A (zh) | 2018-01-01 |
ES2865386T3 (es) | 2021-10-15 |
SG11201807585YA (en) | 2018-10-30 |
CN108779583A (zh) | 2018-11-09 |
JP6562073B2 (ja) | 2019-08-21 |
JPWO2017154665A1 (ja) | 2019-01-10 |
KR102631592B1 (ko) | 2024-02-01 |
EP3428328A1 (en) | 2019-01-16 |
EP3428328A4 (en) | 2019-09-04 |
US20190071797A1 (en) | 2019-03-07 |
US10793976B2 (en) | 2020-10-06 |
WO2017154665A1 (ja) | 2017-09-14 |
EP3428328B1 (en) | 2021-01-27 |
CN108779583B (zh) | 2021-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI775744B (zh) | 可染性聚烯烴纖維及由其構成之纖維構造體 | |
TWI744375B (zh) | 包含可染性聚烯烴纖維之假撚加工紗 | |
JP6299222B2 (ja) | ポリメチルペンテン複合繊維およびそれからなる繊維構造体 | |
JP2019502036A (ja) | 芯鞘型複合繊維、仮撚糸及び繊維構造体 | |
JP7056153B2 (ja) | ポリマーアロイ繊維およびそれからなる繊維構造体 | |
JP7205461B2 (ja) | 可染性ポリオレフィン繊維およびそれからなる繊維構造体 | |
JP7290025B2 (ja) | 可染性ポリオレフィン芯鞘型複合繊維およびそれからなる繊維構造体 | |
JP2019183374A (ja) | 可染性ポリオレフィン繊維およびそれからなる繊維構造体 | |
JP2022042110A (ja) | 可染性ポリプロピレン繊維 | |
JP2022092736A (ja) | 可染性ポリプロピレン繊維 | |
JP2021116487A (ja) | 極細可染性ポリオレフィン繊維 | |
JP2020084369A (ja) | ポリマーアロイ繊維およびそれからなる繊維構造体 | |
KR20100116830A (ko) | 카치온 가염형 폴리아미드 섬유의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |