共重合ポリエステルおよびそれからなる繊維
【課題】成形加工性が良好であり、優れた吸湿性や、清涼感、冷涼感を呈すると共に、充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品が得られる共重合ポリエステルおよびそれからなる繊維を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／又は下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が１０〜４０重量％共重合されているポリエステルであり、かつ該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、Ｒ３Ｏ−（Ｒ３’Ｏ）ｎ３−Ｈで表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されている共重合ポリエステルとする。
【解決手段】下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／又は下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が１０〜４０重量％共重合されているポリエステルであり、かつ該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、Ｒ３Ｏ−（Ｒ３’Ｏ）ｎ３−Ｈで表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されている共重合ポリエステルとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共重合ポリエステルおよびそれからなる繊維に関するものである。さらに詳細には、成形加工性が良好であり、優れた吸湿性、清涼感、冷涼感を呈すると共に充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品を得ることができる共重合ポリエステルおよびそれからなるポリエステル繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルは多くの優れた特性を有するがゆえに合成繊維，フイルム，その他の成形物として広く用いられている。しかしながら、ポリエステルは、疎水性であるため、例えば繊維として使用した場合に、木綿や麻等の天然繊維に比較して吸水性，吸湿性が著しく劣る欠点があり、吸水性や吸湿性が要求される分野での使用が制限されている。なかでも、布帛が直接肌に接する衣料用途におけるポリエステル繊維の使用は、蒸れ感やべとつき感等の著しい不快感を招来するため極度に制限されているのが実状であり、特に盛夏用衣料用途での使用は実質上皆無に近い。
【０００３】
従来、この問題を解決しようとして、ポリエステル繊維に吸水性、吸湿性を付与しようとする試みが多数なされている。例えば、ポリエステル繊維に吸水性（液体状態の水を吸収する性質）を付与する方法として、繊維表面を変性して吸水性を付与する方法と繊維内部まで吸水性を高める方法とがある。前者では原糸改質や後加工によって、繊維表面を親水性の化合物で覆う方法が主に採用されており、この他に放電処理、光グラフト、薬品によるエッチング、親水性化合物の低温プラズマ重合加工等がある。後者の方法としてはポリエステル繊維を多孔質化することによって毛細管現象を利用して吸水性を高めることが行われている。しかしながら、これらの方法は感知蒸泄つまり発汗状態においては相応の効果が認められ、特に多孔質の吸水性ポリエステル繊維においては、抱水率や湿潤知覚限界（湿ったと感じ得る抱水率）を顕著に高める効果が得られると共に速乾性を有するため、汗を多量にかくスポーツ用途等で快適な汗処理機能を発揮できるものの、吸湿性（気相状態の水、即ち水蒸気を吸収する性能）を殆んど有しないためか、人間の感覚にはのぼらずに常に体外に蒸発している不感蒸泄に対しては特別の効果が認められず、蒸れ感や蒸し暑さを解消する効果は少ないので、木綿や麻等の天然繊維のもつ清涼感、冷涼感を呈するのには程遠い。その上、繊維の表面に親水性樹脂の皮膜を形成させる方法では、疎水性繊維の表面のみに親水性皮膜を形成させるものであり、両者の親和性が不良であるため、洗濯耐久性に劣る欠点がある。
【０００４】
一方、ポリエステル繊維に吸湿性を付与する方法として、親水性化合物のグラフト重合による後加工方法が提案されている。この方法によれば、例えばポリエチレンテレフタレート繊維にアクリル酸やメタクリル酸を１５重量％程度グラフト重合した後でナトリウム塩化処理を施すことによって木綿と同等の吸湿率が得られる。しかしながら、かかるグラフト重合で改質した吸湿性ポリエステル繊維は、確かに木綿並みの平衡吸湿率は有するものの、平衡吸湿率に至るまでの吸湿速度が木綿に比較して著しく小さい。このことも関係してか、着用した際の蒸れ感やべとつき感を解消する効果は少なく、清涼感は得られない。
【０００５】
他方、ポリマー自身を吸湿性にしたポリエステルとしては、従来から知られているポリオキシエチレングリコールを共重合したポリエステル以外には注目すべきものがないのが現状である。かかるポリオキシエチレングリコール成分を含むポリエステルは吸湿性向上効果は呈するものの、その向上効果は比較的小さく、そのため多量のポリオキシエチレングリコール成分の使用を必要とし、その結果最終的に得られる変性ポリエステル繊維の物理的性能や耐熱性の低下が著しく、実用的価値は低い。
【０００６】
ポリオキシエチレングリコール共重合ポリエステルの欠点を改良しようとする別の提案として、ポリエステル重合体主鎖に対してポリオキシエチレングリコール成分を側鎖に有する共重合ポリエステルの製造法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。この方法によれば比較的少量のポリオキシエチレングリコール成分の導入によって、繊維になした際に吸湿性、吸水性及び速乾性に優れると共に、熱伝導性と透湿性が良好であり、優れた清涼感、冷涼感を呈する共重合ポリエステルが得られるため有用である。しかしながら、上記共重合ポリエステルにおいては、製糸などの成形時に共重合ポリエステルの結晶性や配向性が不完全なものになり易く、成形加工性が悪いだけでなく、得られる成形品の強伸度等の物理的性質が不充分となる場合があり、改善が望まれている。
【０００７】
【特許文献１】特公平６−８４４２６号公報
【特許文献２】特公平６−８４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記背景技術に鑑みなされたもので、その目的は、成形加工性が良好であり、優れた吸湿性や、清涼感、冷涼感を呈すると共に、充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品が得られる共重合ポリエステルおよびそれからなる繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記目的を達成すべく、ポリエステル重合体主鎖に対してポリオキシエチレングリコール成分を側鎖に有する共重合ポリエステルに着目し、かかる共重合ポリエステルから得られる繊維などの強度、伸度が低いものとなる原因が、側鎖ポリオキシエチレングリコールによる、ポリエステル主鎖の結晶化や配向化に対する立体障害作用が起因することを突き止めた。更に本発明者らはかかる立体障害作用を軽減すべく種々検討した結果、特定のポリオキシアルキレングリコールをポリエステル主鎖の少なくとも一部の末端に共重合することにより顕著な効果を奏することを見出すに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は次の通りである。
１．下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／または下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が１０〜４０重量％共重合されているポリエステルであって、該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、下記一般式（３）で表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されていることを特徴とする共重合ポリエステル。
【化１】
（式中、Ｒ１は炭化水素基、Ｒ１’はアルキレン基、ｎ１は重合度を示す正の整数である）
【化２】
（式中、Ｒ２は炭化水素基、Ｒ２’はアルキレン基、ｎ２は重合度を示す正の整数である）
【化３】
（式中、Ｒ３は炭化水素基、Ｒ３’はアルキレン基、ｎ３は重合度を示す正の整数である）
２．片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールの共重合量が共重合ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対して０．０１〜４．５モル％である上記１記載の共重合ポリエステル。
３．ｎ１、ｎ２、及びｎ３がそれぞれ３０〜１４０の整数である上記１または２記載の共重合ポリエステル。
４．上記１〜３いずれかに記載の共重合ポリエステルからなるポリエステル繊維。
５．３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率が５．０％以上である上記４記載のポリエステル繊維。
６．シルクファクターが１０以上である上記４又は５記載のポリエステル繊維。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の共重合ポリエステルは溶融紡糸、延伸などの成形加工性が良好であり、また該ポリエステルから得られる繊維等の成形品の強伸度がバランス良く向上しており物理的性質にも優れている。このため、上記共重合ポリエステルは従来にない画期的な性能を有し、繊維となした場合にこれまでポリエステルの使用が極度に制限されていた盛夏用衣料分野での使用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明でいうポリエステルは、テレフタル酸を主たる二官能性カルボン酸成分とし、少なくとも１種のグリコール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールから選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールをグリコール成分とするポリエステルを主たる対象とする。
【００１３】
また、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン酸成分で置換えたポリエステルであってもよく、及び／又はグリコール成分の一部を主成分以外の上記グリコール若しくは他のジオール成分で置換えたポリエステルであってもよい。
【００１４】
ここで使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸の如き芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる。
【００１５】
また、上記グリコール以外のジオール化合物としては、例えばシクロヘキサン―１，４―ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳの如き脂肪族、脂環族、芳香族ジオール化合物等をあげることができる。
【００１６】
更に、ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメリット酸、ピロメリット酸の如きポリカルボン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールの如きポリオールを使用することができる。
【００１７】
かかるポリエステルは任意の方法によって合成される。例えばポリエチレンテレフタレートについて説明すれば、通常テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルの如きテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるか又はテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかしてテレフタル酸のグリコールエステルおよび／又はその低重合体を生成させる第一段階の反応と、第一段階の反応生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第二段階の反応によって製造される。
【００１８】
本発明においては上記基体ポリエステルに、下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／又は下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が共重合される。
【化４】
【化５】
【００１９】
これらの式中、Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基を示し、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアルキルアリール基が好ましい。Ｒ１’、Ｒ２’はアルキレン基であり、炭素原子数２〜４のアルキレン基が好ましい。具体的にはエチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基が例示される。また、２種以上の混合、例えばエチレン基とプロピレン基、若しくはエチレン基とテトラメチレン基とを持ったランダム共重合体やブロック共重合体であってもよい。ｎ１，ｎ２は重合度を示す正の整数であり、３０〜１４０の範囲であるのが好ましい。重合度が３０未満では、充分な吸湿性、透湿性や木綿、麻等の天然繊維が有する清涼感、冷涼感が呈されず、本発明の目的が達成されない。また、重合度が１４０を越えて大きくなると最早共重合が困難になり、充分な吸湿性、透湿性や清涼感、冷涼感が呈されなくなる。なかでも４０〜１００の範囲において特に優れた吸湿性、透湿性が発現すると共に清涼感、冷涼感が特に顕著に奏されるので好ましい。Ｒ１とＲ２、Ｒ１’とＲ２’、ｎ１とｎ２とは相互に同一であっても異なっていてもよい。
【００２０】
かかる化合物の好ましい具体例としては、上記式（１）で示されるジオール化合物としてポリオキシエチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールイソプロピル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールｎ−ブチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールノニルフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールセチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールｎ−ブチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールオクチルフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールノニルフェルニ１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシテトラメチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチルグリコール／ポリオキシプロピレングリコール共重合体のメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル等をあげることができ、これらのなかでもポリオキシエチレングリコール誘導体が特に好ましい。上記ジオール化合物は１種を単独で使用しても、また２種以上を併用してもよい。
【００２１】
また、上記式（２）で示されるエポキシ化合物の好ましい具体例としては、ポリオキシエチレングリコールメチルグリシジエーテル、ポリオキシエチレングリコールフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールイソプロピルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールｎ−ブチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールノニルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールセチルグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールメチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールｎ−ブチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールノニルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシテトラメチレングリコールメチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコール／ポリオキシプロピレングリコール共重合体のメチルグリシジルエーテル等をあげることができる。これらのなかでもポリオキシエチレングリコール誘導体が特に好ましい。上記エポキシ化合物は１種を単独で使用しても、また２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記のジオール化合物及び／又はエポキシ化合物を前記基体ポリエステルに共重合するには、前述したポリエステルの合成が完了するまでの任意の段階、例えば第１段階の反応開始前、反応中、反応終了後、第２段階の反応中等の任意の段階で添加し、添加後重縮合反応を完結すればよい。この際その使用量は、あまりに少ないと最終的に得られるポリエステル成形物の吸湿性、清涼感、冷涼感の性能が不充分になり、逆にあまりに多いと最早著しい吸湿性、清涼感、冷涼感性能の向上が見られず、かえって最終的に得られる成形品の物理的性質、例えば繊維の強伸度等が悪化するだけでなく、耐熱性や耐光性も低下するため、共重合ポリエステルに対して１０〜４０重量％の範囲であることが必要であり、好ましくは１５〜３０重量％の範囲である。
【００２３】
本発明の共重合ポリエステルにおいては、該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、下記一般式（３）で表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されていることが肝要である。
【化６】
【００２４】
この式中、Ｒ３は炭化水素基を示し、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアルキルアリール基が好ましい。
Ｒ３’はアルキレン基であり、通常炭素原子数２〜４のアルキレン基が好ましい。具体的にはエチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基が例示される。また、２種以上の混合、例えばエチレン基とプロピレン基、若しくはエチレン基とテトラメチレン基とを持ったランダム共重合体やブロック共重合体であってもよい。ｎ３は重合度を示す正の整数であり、３０〜１４０の範囲が好ましい。
【００２５】
かかる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールの好ましい具体例としては、ポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノセチルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノオクチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノノニルフェニルエーテル、ポリオキシテトラメチレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコール/ポリオキシプロピレングリコール共重合体のモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコール/ポリオキシテトラメチレングリコール共重合体のモノメチルエーテル等をあげることができる。なかでもポリオキシエチレングリコール誘導体が特に好ましい。
上記片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールは１種を単独で使用しても、また２種以上を併用してもよい。
【００２６】
上記片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールを共重合するには、上記式（１）で示されるジオール化合物を共重合する場合と同様に、前述したポリエステルの合成が完了するまでの任意の段階、例えば第１段階の反応開始前、反応中、反応終了後、第２段階の反応中等の任意の段階で添加し、添加後重縮合反応を完結すればよい。この際その使用量は、あまりに少ないと成形品の製造工程における成形加工性や、成形品の強伸度等の物理的性質が不充分になり、逆にあまりに多いと最早著しい成形加工性や、成形品の物理的性質の改善効果が見られず、かえって最終的に得られる共重合ポリエステルの重合度が低下するという問題が顕在化するようになるので、共重合ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対して０．０１〜４．５モル％の範囲であるのが好ましい。
【００２７】
このようにして得られた共重合ポリエステルから繊維を成形するには、格別の方法を採用する必要はなく、通常のポリエステルの溶融成形法が任意に採用される。例えば繊維になす場合紡出する繊維は中空部を有しない中実繊維であっても、中空部を有する中空繊維であってもよい。また紡出する繊維の横断面における外形や中空部の形状は、円形であっても異形であってもよい。製糸方法としては、５００〜２５００ｍ／分の速度で紡糸し、延伸、熱処理する方法、１５００〜５０００ｍ／分の速度で紡糸し、延伸、仮撚加工を同時に又は続いて行う方法、５０００ｍ／分以上の高速で紡糸し、用途によっては延伸工程を省略する方法等の製糸条件を任意に採用すればよい。
【００２８】
上述したように、片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールを共重合ポリエステルの少なくとも一部の末端に共重合することによって、ポリエステル主鎖に側鎖状に結合したポリオキシアルキレングリコールによる立体障害作用が軽減されるために、ポリエステル繊維の結晶性や配向性が向上し、３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率が５．０％以上でありかつシルクファクター（繊維の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）×（伸度（％））1/2）が１０以上である共重合ポリエステル繊維を得ることが初めて可能になる。
【００２９】
また、フイルムやシート等の成形物にする際にも、任意の成形条件を採用することができる。例えば製膜後一方向のみに張力をかけて異方性を持たせる方法、同時に又は任意の順序で二方向に延伸する方法、二段以上の多段延伸する方法等任意の条件が採用される。
なお、本発明の共重合ポリエステル成形物には必要に応じて任意の添加剤、例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、酸化防止剤、艶消剤、着色剤、無機微粒子等が含まれていてもよい。
【００３０】
以上に述べた本発明の共重合ポリエステルから得られた成形品は、強伸度や、吸湿性等に優れており、さらに下記の効果を奏するものである。
（１）従来のポリオキシアルキレングリコール共重合及び／又はブレンドしたポリエステルに比較して改善された吸水性、制電性、防汚性並びに易染性を呈する。
（２）ポリエステルが本来もっている速乾性を有する。
（３）従来になく著しく優れた透湿性と熱伝導性を呈する。
（４）上記（１）〜（３）の特徴が相乗的に作用してか、本発明の共重合ポリエステル成形物は触れると著しく冷たい感覚をもたらし、その程度は繊維の場合木綿や麻等の天然繊維を上回る。
（５）繊維布帛となして着用した際、不感蒸泄状態における蒸れ感や蒸し暑さが顕著に軽減されるだけでなく、感知蒸泄状態（発汗状態）においても汗を速やかに拡散して外部に蒸散せしめるのでべとつき感が少なく、優れた汗処理機能を発揮できる。このため、木綿や麻等の天然繊維を凌駕する清涼感、冷涼感を呈する。
（６）フイルム、シートで格段に優れた印刷性と接着性が得られる。
（７）ポリエステルが本来持っている物性、耐熱性等の長所の損われ様が少ない。
（８）繊維としたとき、シルクファクターが高くタフネスが向上しているため、耐摩耗性等の他の物理的性質にも優れている。
【００３１】
また、本発明の共重合ポリエステルは従来にない画期的な性能を有するために、繊維となした場合にこれまでポリエステルの使用が極度に制限されていた分野での使用が可能である。さらに、上記共重合ポリエステルを、フイルムとなして繊維布帛にラミネートすることにより優れた透湿防水布帛を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明する、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の部および％はそれぞれ重量部および重量%を示す。なお、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
１）強伸度
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９ ８．５．１に準拠して測定した。
２）飽和吸湿率
試料を３５℃９５％ＲＨの条件に調節した恒温恒湿室中に２４時間調湿し、絶乾試料の重量と調湿試料の重量から次式により吸湿率を求めた。
吸湿率（％）＝（調湿試料の重量−絶乾試料の重量）×１００／絶乾試料の重量
３）清涼感・冷涼感
繊維（延伸糸）を目付１００ｇ／ｍ２メリヤス編物とし、これを２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下に一昼夜保持した後、手で触れたときに感じられる清涼感・冷涼感を官能検査で評価した。
【００３３】
［実施例１］
（共重合ポリエチレンテレフタレート）
テレフタル酸ジメチル１００部，エチレングリコール６０部，酢酸カルシウム１水塩０．０６部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０６６モル％）及び整色剤として酢酸コバルト４水塩０．００９部（テレフタル酸ジメチルに対して０．００７モル％）をエステル交換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下４時間かけて１４０℃から２２０℃まで昇温して生成するメタノールを系外に留去しながらエステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、安定剤としてリン酸トリメチル０．０５８部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０８０モル％）を加えた。次いで１０分後に三酸化アンチモン０．０４部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０２７モル％）を添加し、同時に過剰のエチレングリコールを追出しながら２４０℃まで昇温した後重合缶に移した。
【００３４】
重合缶に平均の分子量が２０００（ｍ＝４３）のポリオキシエチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル２５部（共重合ボリエステルに対して１９．２％）および平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部（テレフタル酸に対して０．４９モル％）添加した後、１時間かけて７６０ｍｍＨｇから１ｍｍＨｇまで減圧し、同時に１時間３０分かけて２４０℃から２８０℃まで昇温下。１ｍｍＨｇ以下の減圧下、重合温度２８０℃で更に２時間重合した時点で酸化防止剤としてイルガノックス１０１０（チバガイギー社製）０．８部を真空添加し、その後更に３０分間重合した。得られたポリマーを常法に従ってチップ化した。
【００３５】
このチップを常法に従って乾燥後、孔径０．３ｍｍの円形紡糸孔を２４個穿設した紡糸口金を使用して２８５℃で溶融紡糸した。次いで得られた未延伸糸を、最終的に得られる延伸糸の伸度が３０％になるような延伸倍率にて８４℃の加熱ローラーと１８０℃のプレートヒーターを使って延伸熱処理して８４ｄｔｅｘ／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったがいずれも毛羽は認められなかった。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は９．１％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ３．５ｃＮ／ｄｔｅｘおよび３０％であり、シルクファクターは２１．７であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【００３６】
［比較例１］
(共重合ポリエチレンテレフタレート)
実施例１において片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールとして使用した平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部を添加しない以外は実施例1と同様に行って８４デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったが延伸糸に５ケの毛羽が認められた。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は８．９％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ及び３０％であり、シルクファクターは６．７であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【００３７】
［実施例２］
（共重合ポリブチレンテレフタレート）
ジメチルテレフタレート１００部、平均の分子量が２０００（ｍ＝４３）のポリオキシエチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル３０部（共重合ボリエステルに対して２０％）、平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部（テレフタル酸に対して０．４９モル％）、１，４−ブタンジオール７３．５部（全酸成分の１．４モル倍）および触媒としてテトラブチルチタネート０．４部を反応槽に仕込み、内温２００℃でエステル交換反応を行った。理論量の約８０％のメタノールが留出した時点で0.4重量部を添加した後、昇温、減圧による重縮合反応を開始した。重縮合反応は約３０分かけて３０ｍｍＨｇとし、さらに３０分かけて３ｍｍＨｇとし、以後１ｍｍＨｇの真空下で内温２５０℃にて２００分間反応を行い、その時点でヒンダードフェノール系酸化防止剤の1部とヒンダードアミン系光安定剤２部を添加し、その後さらに２０分間１ｍｍＨｇ以下の真空下、２５０℃で２０分間反応した。得られたポリマーを常法に従ってチップ化した。
【００３８】
このチップを常法に従って乾燥後、孔径０．３ｍｍの円形紡糸孔を２４個穿設した紡糸口金を使用して２６０℃で溶融紡糸した。次いで得られた未延伸糸を、最終的に得られる延伸糸の伸度が３０％になるような延伸倍率にて６５℃の加熱ローラーと１３０℃のプレートヒーターを使って延伸熱処理して８４ｄｔｅｘ／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったがいずれも毛羽は認められなかった。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は１０．３％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ２．５ｃＮ／ｄｔｅｘおよび３０％であり、シルクファクターは１３．７であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【００３９】
［比較例２］
（共重合ポリブチレンテレフタレート）
実施例２において片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールとして使用した平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部を添加しない以外は実施例２と同様に行って８４ｄｔｅｘ／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったが延伸糸に１２ケの毛羽が認められた。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は１０．０％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ及び３０％であり、シルクファクターは５．５であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の共重合ポリエステルは成形加工性が良好であり、該共重合ポリエステルからは、優れた吸湿性や、清涼感、冷涼感を呈するだけでなく、充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品が得られる。特に上記共重合ポリエステルからなる繊維は、スポーツ用途やインナー用途などの衣料用途において従来にない快適機能を発現できる。また、上記繊維は、衣料用途のみならず、室内の環境湿度などを低く保つ効果にも優れるため、インテリア・寝具用途や自動車内装材用途、テントなどの産業資材用途においても極めて有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共重合ポリエステルおよびそれからなる繊維に関するものである。さらに詳細には、成形加工性が良好であり、優れた吸湿性、清涼感、冷涼感を呈すると共に充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品を得ることができる共重合ポリエステルおよびそれからなるポリエステル繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルは多くの優れた特性を有するがゆえに合成繊維，フイルム，その他の成形物として広く用いられている。しかしながら、ポリエステルは、疎水性であるため、例えば繊維として使用した場合に、木綿や麻等の天然繊維に比較して吸水性，吸湿性が著しく劣る欠点があり、吸水性や吸湿性が要求される分野での使用が制限されている。なかでも、布帛が直接肌に接する衣料用途におけるポリエステル繊維の使用は、蒸れ感やべとつき感等の著しい不快感を招来するため極度に制限されているのが実状であり、特に盛夏用衣料用途での使用は実質上皆無に近い。
【０００３】
従来、この問題を解決しようとして、ポリエステル繊維に吸水性、吸湿性を付与しようとする試みが多数なされている。例えば、ポリエステル繊維に吸水性（液体状態の水を吸収する性質）を付与する方法として、繊維表面を変性して吸水性を付与する方法と繊維内部まで吸水性を高める方法とがある。前者では原糸改質や後加工によって、繊維表面を親水性の化合物で覆う方法が主に採用されており、この他に放電処理、光グラフト、薬品によるエッチング、親水性化合物の低温プラズマ重合加工等がある。後者の方法としてはポリエステル繊維を多孔質化することによって毛細管現象を利用して吸水性を高めることが行われている。しかしながら、これらの方法は感知蒸泄つまり発汗状態においては相応の効果が認められ、特に多孔質の吸水性ポリエステル繊維においては、抱水率や湿潤知覚限界（湿ったと感じ得る抱水率）を顕著に高める効果が得られると共に速乾性を有するため、汗を多量にかくスポーツ用途等で快適な汗処理機能を発揮できるものの、吸湿性（気相状態の水、即ち水蒸気を吸収する性能）を殆んど有しないためか、人間の感覚にはのぼらずに常に体外に蒸発している不感蒸泄に対しては特別の効果が認められず、蒸れ感や蒸し暑さを解消する効果は少ないので、木綿や麻等の天然繊維のもつ清涼感、冷涼感を呈するのには程遠い。その上、繊維の表面に親水性樹脂の皮膜を形成させる方法では、疎水性繊維の表面のみに親水性皮膜を形成させるものであり、両者の親和性が不良であるため、洗濯耐久性に劣る欠点がある。
【０００４】
一方、ポリエステル繊維に吸湿性を付与する方法として、親水性化合物のグラフト重合による後加工方法が提案されている。この方法によれば、例えばポリエチレンテレフタレート繊維にアクリル酸やメタクリル酸を１５重量％程度グラフト重合した後でナトリウム塩化処理を施すことによって木綿と同等の吸湿率が得られる。しかしながら、かかるグラフト重合で改質した吸湿性ポリエステル繊維は、確かに木綿並みの平衡吸湿率は有するものの、平衡吸湿率に至るまでの吸湿速度が木綿に比較して著しく小さい。このことも関係してか、着用した際の蒸れ感やべとつき感を解消する効果は少なく、清涼感は得られない。
【０００５】
他方、ポリマー自身を吸湿性にしたポリエステルとしては、従来から知られているポリオキシエチレングリコールを共重合したポリエステル以外には注目すべきものがないのが現状である。かかるポリオキシエチレングリコール成分を含むポリエステルは吸湿性向上効果は呈するものの、その向上効果は比較的小さく、そのため多量のポリオキシエチレングリコール成分の使用を必要とし、その結果最終的に得られる変性ポリエステル繊維の物理的性能や耐熱性の低下が著しく、実用的価値は低い。
【０００６】
ポリオキシエチレングリコール共重合ポリエステルの欠点を改良しようとする別の提案として、ポリエステル重合体主鎖に対してポリオキシエチレングリコール成分を側鎖に有する共重合ポリエステルの製造法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。この方法によれば比較的少量のポリオキシエチレングリコール成分の導入によって、繊維になした際に吸湿性、吸水性及び速乾性に優れると共に、熱伝導性と透湿性が良好であり、優れた清涼感、冷涼感を呈する共重合ポリエステルが得られるため有用である。しかしながら、上記共重合ポリエステルにおいては、製糸などの成形時に共重合ポリエステルの結晶性や配向性が不完全なものになり易く、成形加工性が悪いだけでなく、得られる成形品の強伸度等の物理的性質が不充分となる場合があり、改善が望まれている。
【０００７】
【特許文献１】特公平６−８４４２６号公報
【特許文献２】特公平６−８４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記背景技術に鑑みなされたもので、その目的は、成形加工性が良好であり、優れた吸湿性や、清涼感、冷涼感を呈すると共に、充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品が得られる共重合ポリエステルおよびそれからなる繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記目的を達成すべく、ポリエステル重合体主鎖に対してポリオキシエチレングリコール成分を側鎖に有する共重合ポリエステルに着目し、かかる共重合ポリエステルから得られる繊維などの強度、伸度が低いものとなる原因が、側鎖ポリオキシエチレングリコールによる、ポリエステル主鎖の結晶化や配向化に対する立体障害作用が起因することを突き止めた。更に本発明者らはかかる立体障害作用を軽減すべく種々検討した結果、特定のポリオキシアルキレングリコールをポリエステル主鎖の少なくとも一部の末端に共重合することにより顕著な効果を奏することを見出すに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は次の通りである。
１．下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／または下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が１０〜４０重量％共重合されているポリエステルであって、該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、下記一般式（３）で表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されていることを特徴とする共重合ポリエステル。
【化１】
（式中、Ｒ１は炭化水素基、Ｒ１’はアルキレン基、ｎ１は重合度を示す正の整数である）
【化２】
（式中、Ｒ２は炭化水素基、Ｒ２’はアルキレン基、ｎ２は重合度を示す正の整数である）
【化３】
（式中、Ｒ３は炭化水素基、Ｒ３’はアルキレン基、ｎ３は重合度を示す正の整数である）
２．片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールの共重合量が共重合ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対して０．０１〜４．５モル％である上記１記載の共重合ポリエステル。
３．ｎ１、ｎ２、及びｎ３がそれぞれ３０〜１４０の整数である上記１または２記載の共重合ポリエステル。
４．上記１〜３いずれかに記載の共重合ポリエステルからなるポリエステル繊維。
５．３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率が５．０％以上である上記４記載のポリエステル繊維。
６．シルクファクターが１０以上である上記４又は５記載のポリエステル繊維。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の共重合ポリエステルは溶融紡糸、延伸などの成形加工性が良好であり、また該ポリエステルから得られる繊維等の成形品の強伸度がバランス良く向上しており物理的性質にも優れている。このため、上記共重合ポリエステルは従来にない画期的な性能を有し、繊維となした場合にこれまでポリエステルの使用が極度に制限されていた盛夏用衣料分野での使用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明でいうポリエステルは、テレフタル酸を主たる二官能性カルボン酸成分とし、少なくとも１種のグリコール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールから選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールをグリコール成分とするポリエステルを主たる対象とする。
【００１３】
また、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン酸成分で置換えたポリエステルであってもよく、及び／又はグリコール成分の一部を主成分以外の上記グリコール若しくは他のジオール成分で置換えたポリエステルであってもよい。
【００１４】
ここで使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸の如き芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる。
【００１５】
また、上記グリコール以外のジオール化合物としては、例えばシクロヘキサン―１，４―ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳの如き脂肪族、脂環族、芳香族ジオール化合物等をあげることができる。
【００１６】
更に、ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメリット酸、ピロメリット酸の如きポリカルボン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールの如きポリオールを使用することができる。
【００１７】
かかるポリエステルは任意の方法によって合成される。例えばポリエチレンテレフタレートについて説明すれば、通常テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルの如きテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるか又はテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかしてテレフタル酸のグリコールエステルおよび／又はその低重合体を生成させる第一段階の反応と、第一段階の反応生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第二段階の反応によって製造される。
【００１８】
本発明においては上記基体ポリエステルに、下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／又は下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が共重合される。
【化４】
【化５】
【００１９】
これらの式中、Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基を示し、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアルキルアリール基が好ましい。Ｒ１’、Ｒ２’はアルキレン基であり、炭素原子数２〜４のアルキレン基が好ましい。具体的にはエチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基が例示される。また、２種以上の混合、例えばエチレン基とプロピレン基、若しくはエチレン基とテトラメチレン基とを持ったランダム共重合体やブロック共重合体であってもよい。ｎ１，ｎ２は重合度を示す正の整数であり、３０〜１４０の範囲であるのが好ましい。重合度が３０未満では、充分な吸湿性、透湿性や木綿、麻等の天然繊維が有する清涼感、冷涼感が呈されず、本発明の目的が達成されない。また、重合度が１４０を越えて大きくなると最早共重合が困難になり、充分な吸湿性、透湿性や清涼感、冷涼感が呈されなくなる。なかでも４０〜１００の範囲において特に優れた吸湿性、透湿性が発現すると共に清涼感、冷涼感が特に顕著に奏されるので好ましい。Ｒ１とＲ２、Ｒ１’とＲ２’、ｎ１とｎ２とは相互に同一であっても異なっていてもよい。
【００２０】
かかる化合物の好ましい具体例としては、上記式（１）で示されるジオール化合物としてポリオキシエチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールイソプロピル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールｎ−ブチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールノニルフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコールセチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールｎ−ブチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールオクチルフェニル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールノニルフェルニ１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシテトラメチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル、ポリオキシエチルグリコール／ポリオキシプロピレングリコール共重合体のメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル等をあげることができ、これらのなかでもポリオキシエチレングリコール誘導体が特に好ましい。上記ジオール化合物は１種を単独で使用しても、また２種以上を併用してもよい。
【００２１】
また、上記式（２）で示されるエポキシ化合物の好ましい具体例としては、ポリオキシエチレングリコールメチルグリシジエーテル、ポリオキシエチレングリコールフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールイソプロピルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールｎ−ブチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールノニルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールセチルグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールメチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールｎ−ブチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールノニルフェニルグリシジルエーテル、ポリオキシテトラメチレングリコールメチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコール／ポリオキシプロピレングリコール共重合体のメチルグリシジルエーテル等をあげることができる。これらのなかでもポリオキシエチレングリコール誘導体が特に好ましい。上記エポキシ化合物は１種を単独で使用しても、また２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記のジオール化合物及び／又はエポキシ化合物を前記基体ポリエステルに共重合するには、前述したポリエステルの合成が完了するまでの任意の段階、例えば第１段階の反応開始前、反応中、反応終了後、第２段階の反応中等の任意の段階で添加し、添加後重縮合反応を完結すればよい。この際その使用量は、あまりに少ないと最終的に得られるポリエステル成形物の吸湿性、清涼感、冷涼感の性能が不充分になり、逆にあまりに多いと最早著しい吸湿性、清涼感、冷涼感性能の向上が見られず、かえって最終的に得られる成形品の物理的性質、例えば繊維の強伸度等が悪化するだけでなく、耐熱性や耐光性も低下するため、共重合ポリエステルに対して１０〜４０重量％の範囲であることが必要であり、好ましくは１５〜３０重量％の範囲である。
【００２３】
本発明の共重合ポリエステルにおいては、該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、下記一般式（３）で表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されていることが肝要である。
【化６】
【００２４】
この式中、Ｒ３は炭化水素基を示し、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアルキルアリール基が好ましい。
Ｒ３’はアルキレン基であり、通常炭素原子数２〜４のアルキレン基が好ましい。具体的にはエチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基が例示される。また、２種以上の混合、例えばエチレン基とプロピレン基、若しくはエチレン基とテトラメチレン基とを持ったランダム共重合体やブロック共重合体であってもよい。ｎ３は重合度を示す正の整数であり、３０〜１４０の範囲が好ましい。
【００２５】
かかる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールの好ましい具体例としては、ポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノセチルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノオクチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールモノノニルフェニルエーテル、ポリオキシテトラメチレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコール/ポリオキシプロピレングリコール共重合体のモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコール/ポリオキシテトラメチレングリコール共重合体のモノメチルエーテル等をあげることができる。なかでもポリオキシエチレングリコール誘導体が特に好ましい。
上記片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールは１種を単独で使用しても、また２種以上を併用してもよい。
【００２６】
上記片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールを共重合するには、上記式（１）で示されるジオール化合物を共重合する場合と同様に、前述したポリエステルの合成が完了するまでの任意の段階、例えば第１段階の反応開始前、反応中、反応終了後、第２段階の反応中等の任意の段階で添加し、添加後重縮合反応を完結すればよい。この際その使用量は、あまりに少ないと成形品の製造工程における成形加工性や、成形品の強伸度等の物理的性質が不充分になり、逆にあまりに多いと最早著しい成形加工性や、成形品の物理的性質の改善効果が見られず、かえって最終的に得られる共重合ポリエステルの重合度が低下するという問題が顕在化するようになるので、共重合ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対して０．０１〜４．５モル％の範囲であるのが好ましい。
【００２７】
このようにして得られた共重合ポリエステルから繊維を成形するには、格別の方法を採用する必要はなく、通常のポリエステルの溶融成形法が任意に採用される。例えば繊維になす場合紡出する繊維は中空部を有しない中実繊維であっても、中空部を有する中空繊維であってもよい。また紡出する繊維の横断面における外形や中空部の形状は、円形であっても異形であってもよい。製糸方法としては、５００〜２５００ｍ／分の速度で紡糸し、延伸、熱処理する方法、１５００〜５０００ｍ／分の速度で紡糸し、延伸、仮撚加工を同時に又は続いて行う方法、５０００ｍ／分以上の高速で紡糸し、用途によっては延伸工程を省略する方法等の製糸条件を任意に採用すればよい。
【００２８】
上述したように、片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールを共重合ポリエステルの少なくとも一部の末端に共重合することによって、ポリエステル主鎖に側鎖状に結合したポリオキシアルキレングリコールによる立体障害作用が軽減されるために、ポリエステル繊維の結晶性や配向性が向上し、３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率が５．０％以上でありかつシルクファクター（繊維の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）×（伸度（％））1/2）が１０以上である共重合ポリエステル繊維を得ることが初めて可能になる。
【００２９】
また、フイルムやシート等の成形物にする際にも、任意の成形条件を採用することができる。例えば製膜後一方向のみに張力をかけて異方性を持たせる方法、同時に又は任意の順序で二方向に延伸する方法、二段以上の多段延伸する方法等任意の条件が採用される。
なお、本発明の共重合ポリエステル成形物には必要に応じて任意の添加剤、例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、酸化防止剤、艶消剤、着色剤、無機微粒子等が含まれていてもよい。
【００３０】
以上に述べた本発明の共重合ポリエステルから得られた成形品は、強伸度や、吸湿性等に優れており、さらに下記の効果を奏するものである。
（１）従来のポリオキシアルキレングリコール共重合及び／又はブレンドしたポリエステルに比較して改善された吸水性、制電性、防汚性並びに易染性を呈する。
（２）ポリエステルが本来もっている速乾性を有する。
（３）従来になく著しく優れた透湿性と熱伝導性を呈する。
（４）上記（１）〜（３）の特徴が相乗的に作用してか、本発明の共重合ポリエステル成形物は触れると著しく冷たい感覚をもたらし、その程度は繊維の場合木綿や麻等の天然繊維を上回る。
（５）繊維布帛となして着用した際、不感蒸泄状態における蒸れ感や蒸し暑さが顕著に軽減されるだけでなく、感知蒸泄状態（発汗状態）においても汗を速やかに拡散して外部に蒸散せしめるのでべとつき感が少なく、優れた汗処理機能を発揮できる。このため、木綿や麻等の天然繊維を凌駕する清涼感、冷涼感を呈する。
（６）フイルム、シートで格段に優れた印刷性と接着性が得られる。
（７）ポリエステルが本来持っている物性、耐熱性等の長所の損われ様が少ない。
（８）繊維としたとき、シルクファクターが高くタフネスが向上しているため、耐摩耗性等の他の物理的性質にも優れている。
【００３１】
また、本発明の共重合ポリエステルは従来にない画期的な性能を有するために、繊維となした場合にこれまでポリエステルの使用が極度に制限されていた分野での使用が可能である。さらに、上記共重合ポリエステルを、フイルムとなして繊維布帛にラミネートすることにより優れた透湿防水布帛を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明する、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の部および％はそれぞれ重量部および重量%を示す。なお、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
１）強伸度
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９ ８．５．１に準拠して測定した。
２）飽和吸湿率
試料を３５℃９５％ＲＨの条件に調節した恒温恒湿室中に２４時間調湿し、絶乾試料の重量と調湿試料の重量から次式により吸湿率を求めた。
吸湿率（％）＝（調湿試料の重量−絶乾試料の重量）×１００／絶乾試料の重量
３）清涼感・冷涼感
繊維（延伸糸）を目付１００ｇ／ｍ２メリヤス編物とし、これを２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下に一昼夜保持した後、手で触れたときに感じられる清涼感・冷涼感を官能検査で評価した。
【００３３】
［実施例１］
（共重合ポリエチレンテレフタレート）
テレフタル酸ジメチル１００部，エチレングリコール６０部，酢酸カルシウム１水塩０．０６部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０６６モル％）及び整色剤として酢酸コバルト４水塩０．００９部（テレフタル酸ジメチルに対して０．００７モル％）をエステル交換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下４時間かけて１４０℃から２２０℃まで昇温して生成するメタノールを系外に留去しながらエステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、安定剤としてリン酸トリメチル０．０５８部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０８０モル％）を加えた。次いで１０分後に三酸化アンチモン０．０４部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０２７モル％）を添加し、同時に過剰のエチレングリコールを追出しながら２４０℃まで昇温した後重合缶に移した。
【００３４】
重合缶に平均の分子量が２０００（ｍ＝４３）のポリオキシエチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル２５部（共重合ボリエステルに対して１９．２％）および平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部（テレフタル酸に対して０．４９モル％）添加した後、１時間かけて７６０ｍｍＨｇから１ｍｍＨｇまで減圧し、同時に１時間３０分かけて２４０℃から２８０℃まで昇温下。１ｍｍＨｇ以下の減圧下、重合温度２８０℃で更に２時間重合した時点で酸化防止剤としてイルガノックス１０１０（チバガイギー社製）０．８部を真空添加し、その後更に３０分間重合した。得られたポリマーを常法に従ってチップ化した。
【００３５】
このチップを常法に従って乾燥後、孔径０．３ｍｍの円形紡糸孔を２４個穿設した紡糸口金を使用して２８５℃で溶融紡糸した。次いで得られた未延伸糸を、最終的に得られる延伸糸の伸度が３０％になるような延伸倍率にて８４℃の加熱ローラーと１８０℃のプレートヒーターを使って延伸熱処理して８４ｄｔｅｘ／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったがいずれも毛羽は認められなかった。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は９．１％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ３．５ｃＮ／ｄｔｅｘおよび３０％であり、シルクファクターは２１．７であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【００３６】
［比較例１］
(共重合ポリエチレンテレフタレート)
実施例１において片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールとして使用した平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部を添加しない以外は実施例1と同様に行って８４デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったが延伸糸に５ケの毛羽が認められた。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は８．９％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ及び３０％であり、シルクファクターは６．７であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【００３７】
［実施例２］
（共重合ポリブチレンテレフタレート）
ジメチルテレフタレート１００部、平均の分子量が２０００（ｍ＝４３）のポリオキシエチレングリコールメチル１，２−ジヒドロキシプロピルエーテル３０部（共重合ボリエステルに対して２０％）、平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部（テレフタル酸に対して０．４９モル％）、１，４−ブタンジオール７３．５部（全酸成分の１．４モル倍）および触媒としてテトラブチルチタネート０．４部を反応槽に仕込み、内温２００℃でエステル交換反応を行った。理論量の約８０％のメタノールが留出した時点で0.4重量部を添加した後、昇温、減圧による重縮合反応を開始した。重縮合反応は約３０分かけて３０ｍｍＨｇとし、さらに３０分かけて３ｍｍＨｇとし、以後１ｍｍＨｇの真空下で内温２５０℃にて２００分間反応を行い、その時点でヒンダードフェノール系酸化防止剤の1部とヒンダードアミン系光安定剤２部を添加し、その後さらに２０分間１ｍｍＨｇ以下の真空下、２５０℃で２０分間反応した。得られたポリマーを常法に従ってチップ化した。
【００３８】
このチップを常法に従って乾燥後、孔径０．３ｍｍの円形紡糸孔を２４個穿設した紡糸口金を使用して２６０℃で溶融紡糸した。次いで得られた未延伸糸を、最終的に得られる延伸糸の伸度が３０％になるような延伸倍率にて６５℃の加熱ローラーと１３０℃のプレートヒーターを使って延伸熱処理して８４ｄｔｅｘ／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったがいずれも毛羽は認められなかった。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は１０．３％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ２．５ｃＮ／ｄｔｅｘおよび３０％であり、シルクファクターは１３．７であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【００３９】
［比較例２］
（共重合ポリブチレンテレフタレート）
実施例２において片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールとして使用した平均の分子量が２０００（ｎ＝４５）のポリオキシエチレングリコールモノフェニルエーテル５部を添加しない以外は実施例２と同様に行って８４ｄｔｅｘ／２４フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸と延伸糸をそれぞれ１０ｋｇ連続して製造し、巻き取った製品の外観検査を行ったが延伸糸に１２ケの毛羽が認められた。
得られた延伸糸の３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率は１０．０％、糸の破断強度および破断伸度はそれぞれ１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ及び３０％であり、シルクファクターは５．５であった。また、清涼感・冷涼感は良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の共重合ポリエステルは成形加工性が良好であり、該共重合ポリエステルからは、優れた吸湿性や、清涼感、冷涼感を呈するだけでなく、充分な強伸度等の物理的性質を有する成形品が得られる。特に上記共重合ポリエステルからなる繊維は、スポーツ用途やインナー用途などの衣料用途において従来にない快適機能を発現できる。また、上記繊維は、衣料用途のみならず、室内の環境湿度などを低く保つ効果にも優れるため、インテリア・寝具用途や自動車内装材用途、テントなどの産業資材用途においても極めて有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／または下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が１０〜４０重量％共重合されているポリエステルであって、該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、下記一般式（３）で表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されていることを特徴とする共重合ポリエステル。
【化１】
（式中、Ｒ１は炭化水素基、Ｒ１’はアルキレン基、ｎ１は重合度を示す正の整数である）
【化２】
（式中、Ｒ２は炭化水素基、Ｒ２’はアルキレン基、ｎ２は重合度を示す正の整数である）
【化３】
（式中、Ｒ３は炭化水素基、Ｒ３’はアルキレン基、ｎ３は重合度を示す正の整数である）
【請求項２】
片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールの共重合量の割合が、共重合ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対して０．０１〜４．５モル％である請求項１記載の共重合ポリエステル。
【請求項３】
ｎ１、ｎ２、及びｎ３がそれぞれ３０〜１４０の整数である請求項１または２記載の共重合ポリエステル。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の共重合ポリエステルからなるポリエステル繊維。
【請求項５】
３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率が５．０％以上である請求項４記載のポリエステル繊維。
【請求項６】
シルクファクターが１０以上である請求項４または５記載のポリエステル繊維。
【請求項１】
下記一般式（１）で表わされるジオール化合物及び／または下記一般式（２）で表わされるエポキシ化合物が１０〜４０重量％共重合されているポリエステルであって、該ポリエステルの少なくとも一部の末端に、下記一般式（３）で表わされる片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールが共重合されていることを特徴とする共重合ポリエステル。
【化１】
（式中、Ｒ１は炭化水素基、Ｒ１’はアルキレン基、ｎ１は重合度を示す正の整数である）
【化２】
（式中、Ｒ２は炭化水素基、Ｒ２’はアルキレン基、ｎ２は重合度を示す正の整数である）
【化３】
（式中、Ｒ３は炭化水素基、Ｒ３’はアルキレン基、ｎ３は重合度を示す正の整数である）
【請求項２】
片末端封鎖ポリオキシアルキレングリコールの共重合量の割合が、共重合ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対して０．０１〜４．５モル％である請求項１記載の共重合ポリエステル。
【請求項３】
ｎ１、ｎ２、及びｎ３がそれぞれ３０〜１４０の整数である請求項１または２記載の共重合ポリエステル。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の共重合ポリエステルからなるポリエステル繊維。
【請求項５】
３５℃９５％ＲＨの飽和吸湿率が５．０％以上である請求項４記載のポリエステル繊維。
【請求項６】
シルクファクターが１０以上である請求項４または５記載のポリエステル繊維。
【公開番号】特開２００７−７０４６７（Ｐ２００７−７０４６７Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５８９９５（Ｐ２００５−２５８９９５）
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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