JP3907307B2

JP3907307B2 - 繊維の糊付方法

Info

Publication number: JP3907307B2
Application number: JP8031998A
Authority: JP
Inventors: 浩床並; 卓也本田
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2018-03-11
Also published as: JPH11256479A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維の糊付方法に関し、更に詳しくは、毛羽数が少なく、平滑性、耐摩擦性に優れ、かつ製織性にも優れる繊維の糊付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来縦糸の糊付は繊維束を糊槽に浸漬して糊付し、デバイドロット（円筒パイプ）にてシート状に上下に分割させた後、乾燥シリンダにて乾燥される。その乾燥されたシート状の糊付糸はデバイドロットにて分割されて、織機ビームに巻き取られる。通常かかる方法では繊維用糊剤としてポリビニルアルコールが使用されるが、これを単独で用いると、デバイド抵抗が強すぎる場合、毛羽発生、糸切れ多発等の問題が起こりやすく、この対策として澱粉の併用を余儀なくされているのが現状であるが、かかる併用は糊皮膜の強度を低下せしめる原因となっている。この解決策として繊維用糊剤として、ポリビニルアルコールと各種の界面活性剤を併用することが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリビニルアルコールと各種の界面活性剤を併用しても毛羽数、平滑性、耐摩擦性や製織性等の性能がいまだ不十分であり、これらの性能が実用上満足できる繊維の糊付方法が望まれているのである。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、かかる事情を鑑みて鋭意研究を重ねた結果、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で示されるリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を含有してなる糊剤組成物を繊維に糊付した後、油剤で処理して乾燥すると、毛羽数が少なく、平滑性、耐摩擦性に優れ、かつ製織性にも優れる糊付糸が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【化２】

（但し、Ｒは水素、アルキル基、アルキルアリル基のいずれかを、ｎは整数、
Ｒ′は水素またはＲ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n基を示す。）
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明を以下に詳しく説明する。
本発明で使用するカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）は、特に限定されず、カルボキシル基を含有していれば特に制限なく用いられ、例えば、▲１▼ビニルエステル系化合物とカルボキシル基含有不飽和単量体とを共重合させて、得られた共重合体をケン化する方法、▲２▼ポリビニルアルコール系樹脂に多価カルボン酸を反応させて部分エステル化する方法等が挙げられるが、▲１▼の方法が樹脂の製造面、性能面から実用的である。
【０００６】
以下、▲１▼の方法について具体的に説明する。
カルボキシル基含有不飽和単量体としては、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸またはその塩、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその塩、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等の不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステルまたはその塩、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸無水物等が挙げられる。尚、▲１▼の方法では不飽和単量体として、共重合体のケン化時にカルボキシル基に容易に転換し得る官能基を含有する不飽和単量体であれば、必ずしもカルボキシル基を含有する不飽和単量体に限定されることはなく、かかる不飽和単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル等の不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルまたはその塩等が挙げられる。
【０００７】
また、ビニルエステル系化合物としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリル酸ビニル、バーサティック酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等が単独又は併用で用いることができるが、酢酸ビニルが特に実用性が高い。
【０００８】
本発明においては、かかる重合の際に上記の如きカルボキシル基を有する単量体、ビニルエステル系化合物以外に、該化合物と共重合しうる単量体を５０モル％以下存在せしめて重合を行なっても良い。
共重合するに当たっては特に制限はなく、公知の重合方法が任意に用いられるが、普通メタノールあるいはエタノール等のアルコールを溶媒とする溶液重合が実施される。
かかる方法において、単量体の仕込み方法としては、まずビニルエステル系化合物の全量と前記カルボキシル基含有不飽和単量体の一部を仕込み重合を開始し、残りの不飽和単量体を重合期間中に連続的に又は分割的に添加する方法、一括仕込みする方法等任意の手段を用いて良い。共重合反応は、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイルなどの公知のラジカル重合触媒を用いて行なわれる。又反応温度は５０℃〜沸点程度の範囲から選択される。
【０００９】
上記の如くして得られた共重合体は、次にケン化してカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂とする。
ケン化に当たっては、共重合体をアルコール溶媒に溶解しアルカリ触媒または酸の存在下に行なわれる。アルコールとしてはメタノール、エタノール、ブタノール等が挙げられる。
アルコール中の共重合体の濃度は２０〜７０重量％の範囲から選ばれる。ケン化触媒としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物やアルコラート等が挙げられる。かかる触媒の使用量はビニルエステル系化合物に対して１〜１００ミリモル当量にすることが必要である。
【００１０】
ケン化反応時の温度は特に制限はないが、通常は１０〜７０℃、更には３０〜５０℃の範囲から選ぶのが好ましい。反応は通常２〜５時間にわたって行なわれ、好ましいケン化度は１０〜１００モル％で、特に好ましくは５０〜１００モル％、殊に好ましくは７０〜１００モル％の範囲から選択される。
カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂におけるカルボキシル基の含有量は０．１〜１０モル％、更には０．５〜５モル％が好ましく、かかるカルボキシル基の含有量が０．１モル％未満ではデバイド抵抗が強くなり、糊付時の糸ぎれが多発し、逆に１０モル％を越えると製織時の糸さばき性が悪くなり好ましくない。
【００１１】
また、本発明で使用するカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）の平均重合度は１００〜１００００、更には３００〜３０００が好ましく、かかる平均重合度が１００未満では平滑性、耐摩擦性が不良となり、経糸切れが多発し、逆に１００００を越えると糊剤組成物の糊付着性や糊付時の糊の浸透性が低下して好ましくない。
次に、リン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）とは、下記一般式（１）に示される化合物あるいはその塩であり、該エステル化合物の塩とは、モノエタノールアミン塩、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等を示す。
【化３】

（但し、Ｒは水素、アルキル基、アルキルアリル基のいずれかを、ｎは整数、Ｒ′は水素またはＲ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_n基を示す。）
該リン酸エステル化合物は上記構造を持つものであれば特に制限されないが、Ｈ．Ｌ．Ｂ．としては１２以下、更には１〜７が好ましい。酸価としては８０以上、更には１６０〜２００が好ましい。また、ｎは１〜３０の整数が好ましい。
【００１２】
本発明で用いる糊剤組成物は、上記の如きカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及び上記一般式（１）で示されるリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を含有するもので、これらの配合割合は特に限定されないが、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）１００重量部に対して、該リン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を０．１〜２０重量部、更には２〜１０重量部含有させることが好ましく、かかる含有量が０．１重量部未満では、糊付けした繊維に後処理で使用する油剤が浸透してしまい処理効果が不足し、逆に２０重量部を越えると、糊付糸が柔らかくなり過ぎて、製織性が劣化するので好ましくない。
【００１３】
本発明で用いる糊剤組成物は、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）、リン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）以外に必要に応じて、消泡剤、界面活性剤、防腐剤、増粘剤等の公知の添加剤を添加することもでき、又本発明の効果を損なわない範囲でならば他の繊維糊剤、例えば、従来公知の他のポリビニルアルコール系樹脂、澱粉、カルボキシメチルセルロース、アクリル系共重合体等の樹脂も混合することができる。
【００１４】
本発明では繊維に糊付けするに当たって、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及び上記一般式（１）で示されるリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を含有してなる糊剤組成物を糊付した後、繊維を乾燥することなく、油剤処理して乾燥することを特徴とするもので、糊剤組成物に油剤を混合して糊付を行う方法や、糊付した後に乾燥し、その後油剤処理する方法では本発明の効果が十分得られない。
【００１５】
糊付するに当たってはまず糊剤組成物を、一般には水に溶解して糊付液とする。糊付液の調製に当たっては特に制限はなく、要するに水と上記のカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及び上記一般式（１）で示されるリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を混合すれば良い。濃度は目的に応じて適宜調節すれば良いが、特に好ましい濃度は作業性等を考慮して通常は２〜２０重量％、更には５〜１５重量％程度の範囲から選ばれる。糊付液の温度としては、４０〜９０℃が好ましい。
本発明で糊剤組成物を塗被する糸としては特に制限はないが、例えば、紡績糸の綿化合繊及びそれらの混紡糸などが好適に用いられる。
糊付量は対象糸の種類にもよるが、糸に対して５〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。５重量％以下では、毛羽数が多くなり、耐摩擦性が悪くなる傾向があり、２０重量％を越えると糸の伸度がなくなり、製織効率が悪くなり好ましくない。
糊付された糸はそのままあるいは必要に応じて軽度の乾燥等により若干の水分調整や樹脂分調整を行って油剤処理を施される。
【００１６】
油剤としては糸の分割を容易にするものであれば、特に限定されないが、一般に使用される硫酸化油、脂肪酸エステル硫酸エステル塩、高級アルキル硫酸エステル塩、アルキルスルホン酸塩等の陰イオン活性剤、脂肪酸または酸塩化物の誘導体、脂肪酸アミド、脂肪族ニトリル、脂肪族アミン等の陽イオン活性剤、ポリオキシエチレン誘導体、多価アルコール誘導体等の非イオン活性剤やその他の合成炭化水素系油剤、石油系油剤、動植物系油剤等が挙げられる。
具体的には、マコノールＴＳ−７９７（松本油脂製薬社製）、ゼラックスＯＳ（共栄社化学社製）、ワープセットＫ（竹本油脂社製）を３０〜８０℃の熱水にて５０〜８０重量％程度に乳化分散されたものが好ましい。
該油剤の使用量は、糊付糸に対して１〜１０重量％、好ましくは２〜５重量％であり、１重量％以下では糊付糸のデバイド性や、製織性が得にくく、１０重量％を越えると糊付け糸が堅くなり、更に油剤が脱落してしまう等の問題があり好ましくない。
【００１７】
該油剤処理方法としては特に制限されず、糊付け糸を、該油剤に浸績する方法、該油剤に一部浸漬しているロールコータで糸に付着させる方法、該油剤を連続的に噴霧する方法等が挙げられる。
【００１８】
上記方法により油剤を糊付け糸に付加した後、１００〜１４０℃で乾燥されて、デバイドロットにより分割されて織機ビームに巻き取られ、その後製織に供されるのである。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
尚、実施例中、「部」、「％」とあるのは、特にことわりのない限り重量基準を示す。
実施例１
［カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）の調製］
重合缶に酢酸ビニル５００部、無水マレイン酸３．４部、メタノール８５部を仕込んで、系内を撹拌下、窒素気流中で昇温して６０℃で３０分間還流後、アゾビスイソブチロニトリルを酢酸ビニルに対して０．０８モル％加え、６時間重合を行った。反応終了後メタノール蒸気を吹き込んで未反応の酢酸ビニルを除去し、共重合体のメタノール溶液を得た。
次いで、得られた共重合体のメタノール溶液をメタノールで４０％濃度に希釈し、３０℃にて水酸化ナトリウムで中和した。更に共重合体中の酢酸ビニルに対して水酸化ナトリウムを２０ミリモル％加えてケン化して、得られたケン化物を濾過し、７０℃で乾燥してカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（カルボキシル基０．５モル％含有、ケン化度９４．５モル％、平均重合度１４００）（Ａ）を得た。
上記のカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）１００部及び表１に示されるリン酸エステル化合物の塩（Ｂ）３．４部を水１６００部に溶解して糊付液とした。
【００２０】
該糊付液を用いて以下の条件で糊付処理を行った。

次に、油剤としてマコノールＴＳ−７９７（松本油脂製薬社製）を６０℃の熱水に６０％になるように添加した乳化液を浴槽に入れて、１．５ｍ×１００φｍｍのＳＵＳのロールを、該ロールの径の１／５が油剤（乳化液）に浸るように該ロールを設置した。該ロールに糊付糸シートを連続的に接触させて、糊付け糸に対して油剤の付着量が３％になるような速度でロールを回転させ油剤を付着させた。ついで１２０℃で乾燥した後、デバイドロットで分割しながら織機ビームに巻取った。
【００２１】
巻き取られた糊付け糸について以下の方法で毛羽数、平滑性、耐摩耗性、製織性の評価を行い、これらの結果を表２に示した。
（毛羽数）
東レ（株）製毛羽計数装置（型番ＤＴ−１０４）にて１ｍあたりの毛羽（３ｍｍ以上のもの）の本数を測定。
【００２２】
（平滑性）
・動摩擦係数
糊付け糸同志の動摩擦係数をμメータ（エイコー社製）にて測定。
（耐摩擦性）
・摩擦回数
ＴＭ式抱合力試験機（大栄科学機器社製）にて、コーム角度１１６°、荷重４００ｇ／１０本で切断までの摩擦回数を測定。
（製織性）
・縦糸切れ
エアジェットルーム用織機を用い、経糸密度１２３本／ｉｎｃｈ、織り上げ巾４８吋、自動織機６５０ｒｐｍで、織物はブロードで製織した時の、１時間当たりの経糸切れ回数を測定。
・製織効率
上記製織時、織機の停止が全くなかった時の単位時間当たりの製織された織物の長さに対する実際に織られた織物の長さを測定して製織効率（％）算出。
評価結果を表２に示した。
【００２３】
実施例２〜４
実施例１に準じて表１に示される如きカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及びリン酸エステル化合物の塩（Ｂ）を用いて、同様な実験をおこなった。
【００２４】
比較例１
実施例１においてポリビニルアルコール系樹脂として未変性のポリビニルアルコール（ケン化度９４．５モル％、平均重合度１４００）を用いた以外は実施例１と同様に実験を行った。
【００２５】
比較例２
実施例１においてリン酸エステル化合物の塩（Ｂ）を添加しなかった以外は同様に実験を行った。
【００２６】
比較例３
実施例１において、糊付工程で、糊剤組成物に油剤を配合して同様に処理し、１２０℃で乾燥した後、油剤を実施例１と同様に塗布し、デバイドロットで分割しながら、５０ｙｄ／分で織機ビームに巻取り、実施例１と同様に実験を行った。
【００２７】
比較例４
実施例１において、糊付を終了した後直ちに１２０℃で乾燥し、次に、実施例１と同様に油剤（乳化液）を調整し、該油剤を浴槽に入れて、実施例１と同様に油剤を付着させてデバイドロットで分割しながら織機ビームに巻取って同様に実験を行った。
実施例１〜４、比較例１〜４の評価結果を表２に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【発明の効果】
本発明では、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及び特定のリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を含有してなる糊剤組成物を繊維へ糊付した後、油剤で処理し、次いで乾燥する繊維の糊付方法を行っているので、毛羽数が少なく、平滑性、耐摩擦性に優れ、かつ製織性にも優れた糊付繊維が得られる。

Claims

カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で示されるリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）を含有してなる糊剤組成物を繊維へ糊付した後、油剤で処理し、次いで乾燥することを特徴とする繊維の糊付方法。

（但し、Ｒは水素、アルキル基、アルキルアリル基のいずれかを、ｎは整数、
Ｒ′は水素またはＲ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_n基を示す。）
カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）中のカルボキシル基の含有量が０．１〜１０モル％であることを特徴とする請求項１記載の繊維の糊付方法。
上記一般式（１）で示されるリン酸エステル化合物あるいはその塩（Ｂ）の含有量がカルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）１００重量部に対して０．１〜２０重量部である糊剤組成物を使用することを特徴とする請求項１あるいは２記載の繊維の糊付方法。
カルボキシル基含有ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）の平均重合度が１００〜１００００であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の繊維の糊付方法。