JP3295216B2 - ホットメルトサイジング剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリ酢酸ビニル系樹脂
を用いた繊維用のホットメルトサイジング剤に関し、更
に詳しくは、抱合力の低下がなく、繊維同士の膠着性の
改善されたポリ酢酸ビニル系樹脂のホットメルトサイジ
ング剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、繊維物の製造に際して使用さ
れる経糸糊剤として、ポリビニルアルコール系樹脂を主
体としたサイジング剤が広く実用に供されている。そし
て、サイジング方法もポリビニルアルコール系樹脂に適
宜油剤や助剤を配合したり、アクリル系共重合体や澱粉
などを配合した水溶液を用いる方法（湿式）やポリビニ
ルアルコール系樹脂に可塑剤等を配合したホットメルト
系樹脂を用いる方法（乾式）が知られている。

【０００３】しかしながら、湿式法においては、糊溶解
及び糊液調製工程や糊付け後乾燥工程が必要なうえ、紡
績糸については糊付け温度も高温となり作業環境の悪化
が見られ、又高速化に伴って糊箱、乾燥ドラムの多設等
による糊付け機械の大型化は避けることはできず、乾式
法の要求が多いのが実情である。この乾式サイジング
剤、即ちホットメルトサイジング剤として、特開昭５１
−１０２１９７号公報には平均重合度５０〜３００，ケ
ン化度４０〜８５モル％のポリビニルアルコール系樹脂
が開示されており、又特開昭５５−１４２７７３号公報
にはオレフィンスルホン酸，エチレン性不飽和カルボン
酸，アミド基含有モノマー，Ｎ−ビニルピロリドン等の
変性基を含有し溶融粘度が１０〜５００００／１６０℃
のポリビニルアルコール系樹脂が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者に
おいては溶融粘度を低下させるためにはケン化度を下げ
る必要があり、その結果、熱水不溶となるため後加工
（精錬工程）で糊抜不良となるという欠点を有し、又後
者においては変性することによって、前者の欠点を克服
することは可能であるが、粘着性が発現するという新た
な欠点が生じ、まだまだ満足できるものはなく一層の改
善が望まれているのである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等はか
かる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、親水性基
を有するポリ酢酸ビニル系樹脂（Ａ）、炭素数６以上の
ヒドロキシ脂肪酸またはその誘導体（Ｂ）及び可塑剤
（Ｃ）を含有してなり、親水性基を有するポリ酢酸ビニ
ル系樹脂（Ａ）１００重量部に対して炭素数６以上のヒ
ドロキシ脂肪酸又はその誘導体（Ｂ）が５〜３０重量
部、可塑剤（Ｃ）が１〜２０重量部配合されてなるホッ
トメルトサイジング剤が、抱合力の低下がなく、繊維同
士の膠着性も改善され、溶融粘度も低く作業性に優れ、
更に該親水性基がオキシアルキレン基、スルホン酸基、
カルボン酸基、カチオン基のいずれかである場合に特に
上記の効果が顕著であることを見出し本発明を完成する
に至った。以下、本発明について詳述する。

【０００６】本発明の親水性基を有するポリ酢酸ビニル
系樹脂（Ａ）とは、酢酸ビニルを主成分とし、これと共
重合可能な親水性基を有するモノマーを共重合して得ら
れる。かかるポリ酢酸ビニルの平均重合度は５０〜７０
０、特に１００〜５００が好ましい。平均重合度が５０
未満では接着力が小さく、７００を越えると溶融粘度が
大きくなり好ましくない。尚、平均重合度とは、酢酸基
を完全にケン化し、水溶液の極限粘度から求めた値を言
う。

【０００７】本発明における親水性基を有するモノマー
とは、オレフィンスルホン酸又はオレフィンスルホン酸
アルカリ塩等のスルホン酸基含有モノマー、不飽和カル
ボン酸又は不飽和カルボン酸アルカリ塩、オキシアルキ
レン基含有モノマー、カチオン基含有モノマー等が挙げ
られる。上記のスルホン酸基含有モノマーとしては、
（メタ）アリルスルホン酸、エチレンスルホン酸、スル
ホン酸マレート、２−（メタ）アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−１−メ
チルプロパンスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸ソ
ーダ、エチレンスルホン酸ソーダ、スルホン酸ソーダ
（モノアルキル）マレート、ジスルホン酸ソーダアルキ
ルマレート、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸ソーダ、２−（メタ）アクリルアミ
ド−１−メチルプロパンスルホン酸ソーダ等が挙げられ
る。

【０００８】また、不飽和カルボン酸又は不飽和カルボ
ン酸アルカリ塩としては、（メタ）アクリル酸、クロト
ン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸又はこ
れらのナトリウム塩、カリウム塩、部分エステル等が挙
げられる。更に、オキシアルキレン基含有モノマーとし
ては、ポリオキシエチレン（メタ）アリルエーテル、ポ
リオキシプロピレン（メタ）アリルエーテルなどのポリ
オキシアルキレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシ
エチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン
（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレン（メ
タ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリ
ルアミド、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリルアミ
ド等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリルアミド、
ポリオキシエチレン（１−（メタ）アクリルアミド−
１，１−ジメチルプロピル）エステル、ポリオキシエチ
レンビニルエーテル、ポリオキシプロピレンビニルエー
テル、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプ
ロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミ
ン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等が挙げられ
る。かかるポリオキシアルキレンの縮合度は１〜３０
０、特に３〜５０が適当である。

【０００９】カチオン基含有モノマーとしては、Ｎ−ア
クリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、Ｎ−アクリルアミドエチルトリメチルアンモニウム
クロライド、Ｎ−アクリルアミドプロピルトリメチルア
ンモニウムクロライド、２−アクリロキシエチルトリメ
チルアンモニウムクロライド、２−メタクリロキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ
−３−メタクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、メタアリルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、３−ブテントリメチルアンモニウムクロライド、ジ
メチルジアリルアンモニウムクロライド、ジエチルジア
リルアンモニウムクロライド、３−クロロ−２−ヒドロ
キシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−ク
ロロ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム
クロライド、３−クロロエチルトリメチルアンモニウム
クロライド、３−クロロプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロライド等が挙げられる。

【００１０】上記の各種変性基を含有したポリ酢酸ビニ
ル系樹脂は、１種のみならず２種以上の変性基含有モノ
マーを併用して用いることも可能であり、特にオキシア
ルキレン基含有モノマーと他の上記の変性基含有モノマ
ーとの併用が効果的である。

【００１１】かかる親水性基を有するモノマーの共重合
割合は０．１〜３０モル％、好ましくは１〜２０モル％
が適する。共重合割合が０．１モル％未満では十分な水
溶性が得られず、逆に３０モル％を越えると接着力が低
下する傾向にあり好ましくない。

【００１２】また、本発明における炭素数６以上のヒド
ロキシ脂肪酸またはその誘導体（Ｂ）とは、２−オキシ
−２−メチルペンタン酸、２−オキシ−５−メチルヘキ
サン酸、３−オキシ−２−メチルペンタン酸、１１−オ
キシテトラデカン酸、１１−オキシヘキサデカン酸、１
４−オキシヘキサデカン酸、１２−オキシドデカン酸、
１６−オキシヘキサデカン酸、１２−オキシオクタデカ
ン酸、９−オキシオクタデカン酸、２２−オキシドコサ
ン酸及びこれらのアルカリ塩、エステル化物等があげら
れ、特に１２−オキシオクタデカン酸が実用的である。
炭素数が５以下のヒドロキシ脂肪酸では本発明のごとき
効果は発揮できない。かかるヒドロキシ脂肪酸類は、親
水性基を有するポリ酢酸ビニル系樹脂１００重量部に対
して５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部配合
される。配合量が５重量部未満では本発明の効果は発揮
できず、３０重量部を越える場合は抱合力が低下し、製
織効率に劣る。

【００１３】また、本発明に用いられる可塑剤（Ｃ）と
しては、エチレングリコール，プロピレングリコール，
ポリエチレングリコール，グリセリン，ペンタエリスリ
トール等の多価アルコール類、多価アルコールの脂肪酸
エステル及びエチレンオキシド，プロピレンオキシドの
付加物等、エチレン尿素等の尿素誘導体などの公知のも
のが挙げられ、その配合量は、親水性基を有する酢酸ビ
ニル系樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部、好ま
しくは５〜１５重量部配合される。配合量が１重量部未
満では、糊皮膜が脆く抱合力が低下し、２０重量部を越
える場合は、糊の劣化及び粘着性の発現によって本来の
効果が得られない。

【００１４】本発明のホットメルトサイジング剤を得る
ための親水性基を有する酢酸ビニル系樹脂（Ａ）、炭素
数６以上のヒドロキシ脂肪酸類（Ｂ）及び可塑剤（Ｃ）
のブレンド方法としては、通常よく知られている方法、
即ち撹拌機付き溶融缶、押出機、ロール混練機等により
溶融混合される。またブレンド順序にも特別の制限はな
く、（Ａ）〜（Ｃ）の３種類の樹脂を同時にブレンドし
ても良いし、順次各成分をブレンドしていく方法のいず
れでも良い。かかる溶融混合温度は１２０〜１８０℃程
度が好適である。本発明のホットメルトサイジング剤
は、上記（Ａ）〜（Ｃ）の３成分を主成分としている
が、本発明の効果を阻害しない範囲において熱安定剤、
抗酸化剤、油剤、平滑剤等のホットメルトサイジング用
の助剤を配合することも可能であり、特に熱安定剤、抗
酸化剤の配合は、大変有利である。

【００１５】かくして得られたホットメルトサイジング
剤は、天然繊維はもとより各種合成繊維の経糸にも十分
利用できるが、なかんずくポリエステル紡績糸、綿紡績
糸、ポリエステル−綿等の混紡糸、ポリエステル，ナイ
ロン等の合成繊維フィラメント糸に好適に使用できる。
実際のサイジングに当たっては、通常のサイジング工程
にてローラーサイジング法に準じた方法が採用される。
また、サイジング剤を熱溶融して経糸処理が可能となる
工程であれば従来の糊付け方法にとらわれることはな
い。例えば経糸の荒巻整経時或いは紡績工程のワインデ
ィング時に糊付け設備を設置することが可能であり、ま
た、フィラメント糸の製造工程における油剤処理工程を
利用することもできる。サイジング時のサイジング剤の
溶融温度は、１５０〜１６０℃の範囲から好適に選択さ
れる。また、本発明のホットメルトサイジング剤は、繊
維製品の仕上剤としての使用も可能である。

【００１６】

【作 用】本発明のホットメルトサイジング剤は、親
水性を有する酢酸ビニル系樹脂にヒドロキシ脂肪酸類及
び可塑剤を配合しているため、繊維への接着力、毛羽や
糸切れの防止、製織性等の繊維糊剤の一般的性能を有
し、かつ抱合力の低下がなく、繊維同士の膠着性や耐摩
耗性も改善され、溶融粘度も低く作業性に優れており、
ポリエステル、ナイロンをはじめとする各種繊維のサイ
ジング剤として大変有用である。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を本発明を具体的に説明する。
尚、実施例中、「部」、「％」とあるのは、特に断りの
ない限り重量基準である。 ・使用樹脂 樹脂−１：酢酸ビニル／ポリオキシエチレンモノアリル
エーテル（ｎ＝１００）／アリルスルホン酸ソーダの共
重合体 （共重合重量比＝８５／１４／１、平均重合度２００） 樹脂−２：酢酸ビニル／アリルスルホン酸ソーダの共重
合体（共重合重量比＝９８／２、平均重合度１００） 樹脂−３：酢酸ビニル／ポリオキシエチレンモノアリル
エーテル（ｎ＝１００）／モノメチルマレイン酸の共重
合体 （共重合重量比＝８３／１４／３、平均重合度２００） 樹脂−４：酢酸ビニル／ポリオキシエチレンモノアリル
エーテル（ｎ＝１００）／３−クロロ−２−ヒドロキシ
プロピルトリメチルアンモニウムクロライドの共重合体 （共重合重量比＝８３／１４／３、平均重合度２００）

【００１８】実施例１ 上記の樹脂−１を１００部と１２−オキシオクタデカン
酸１５部及び可塑剤としてグリセリン５部を１５０℃で
押出機よりペレット状に押し出しホットメルトサイジン
グ剤を得た。該サイジング剤を１５５〜１６０℃で再熔
融し、通常のローラーサイジング法に準じた方法に従
い、熔融糊剤に一部浸漬する１５５℃に加熱した回転ロ
ーラーにポリエステルフィラメント糸（７５デニール／
３６フィラメント、無撚）及び綿１００％のスパン糸
（４０番手単糸）を接触せしめて巻取った。

【００１９】この糊付け糸を経糸にして、フィラメント
糸は、経密度１００本／インチ、緯密度９３本／インチ
のタフタ織物を２０疋（５０ｍ／疋）、スパン糸は、経
密度１１０本／インチ、緯密度７０本／インチのブロー
ド織物を２０反（１００ｍ／反）の条件で自動織機にて
１６０ｒｐｍ（フィラメント糸）及び１８０ｒｐｍ（ス
パン糸）で製織した。この時のサイジング性、着量、膠
着性（フィラメント糸のみ）、平滑性、抱合力（フィラ
メント糸のみ）、耐摩耗性（スパン糸のみ）、糸切れの
発生状況、製織効率を調べた。尚、評価方法は以下の通
り。

【００２０】（サイジング性） 溶融温度１５０〜１６０℃における糊付け性（回転ロー
ラーによる糊付着量のコントロールのし易さ）を調べ
た。評価基準は、以下のとうり。 ○−−−糊付着量のコントロールが容易で糊付け性良好 ×−−−糊付着量のコントロールが困難で糊付け性不良 （膠着性）糊付け後の糊付糸を１本だけボビンに巻取
り、２５℃，８５％ＲＨに一週間放置後、２０℃，６５
％ＲＨの条件下で、糊付糸をボビンから解除する（速度
１０ｍ／ｍｉｎ）時の抵抗値（ｇ）を測定した。 （平滑性）糊付け後の糊付け糸を摩擦係数測定器μメー
ター（エイコー測器株式会社製）を用いて糊付け糸同士
の動摩擦係数を測定した。 （抱合力）糊付け後の糊付糸をＴＭ式抱合力試験機（松
井精製機社製）を用いて荷重１００ｇ／１０本，角度１
４５゜で摩擦した時のフィラメントが集束を失うまでの
平均摩擦回数を測定した。

【００２１】（耐摩擦性）糊付け後の糊付け糸をＴＭ式
抱合度試験機（松井精機株式会社製）を用いて荷重４０
０ｇ／１０本にて１０００回摩耗後の糸の毛羽だち状態
を１級（良好）〜８級（不良）で判定した。 （糸切れ発生）製織時の毛羽（単糸切れ）及び糸切れに
よる織機の停台回数（フィラメント糸は回／疋、スパン
糸は回／反）を測定した。 （製織効率）製織時の織機の回転数と緯糸打込密度によ
る目的織上げ時間と実際の織上げ時間との比を％で表し
た。

【００２２】実施例２〜５及び比較例１〜５ 表１に示すホットメルトサイジング剤を用いて実施例１
と同様に糊付・製織を行い、同様に評価を行った。実施
例及び比較例の評価結果は表２（フィラメント糸）及び
表３（スパン糸）に示す。

【００２３】

【表１】 酢酸ビニル系樹脂 ヒドロキシ脂肪酸類 可塑剤 種類 量(部) 種 類 量(部) 種類 量(部) 実施例１ 樹脂−１ １００ 12−オキシオクタデカン酸 １５ グリセリン ５ 〃 ２ 樹脂−２ 〃 〃 ２０ 〃 １０ 〃 ３ 樹脂−３ 〃 〃 １５ 〃 ５ 〃 ４ 樹脂−４ 〃 〃 １５ 〃 ５ 〃 ５ 樹脂−１ 〃 〃 １０ 〃 ５ 比較例１ 樹脂−１ １００ 12−オキシオクタデカン酸 ３ グリセリン ５ 〃 ２ 〃 〃 〃 ４０ 〃 ５ 〃 ３ 〃 〃 〃 １５ 配合せず 〃 ４ 〃 〃 〃 １５ グリセリン ３０ 〃 ５ 〃 〃 オキシプロピオン酸 １５ 〃 ５

【００２４】

【表２】（フィラメント糸） サイジング性 着量 膠着性 平滑性 抱合力 糸切れ発生 製織効率 (％) (ｇ) (回) (本／疋) (％) 実施例１ ○ ７.３ ０.３ ０.１２ ３２ ０.９ ８８ 〃 ２ ○ ８.０ ０.５ ０.１２ ２７ １.０ ８６ 〃 ３ ○ ８.３ ０.３ ０.１３ ３２ １.１ ８６ 〃 ４ ○ ８.１ ０.３ ０.１３ ３０ １.０ ８７ 〃 ５ ○ ８.０ ０.６ ０.１６ ２６ １.６ ８０ 比較例１ × サイジング剤の粘度が高く糊付け不可能 〃 ２ ○ ７.６ ０.６ ０.１６ ２３ ２.５ ７３ 〃 ３ × サイジング剤の粘度が高く糊付け不可能 〃 ４ ○ ７.５ １.８ ０.２ １８ 膠着激しく製織不可能 〃 ５ ○ ８.２ １.６ ０.１８ １０ 膠着激しく製織不可能

【００２５】

【表３】 （スパン糸） サイジング性 着量 耐摩耗性 平滑性 糸切れ発生 製織効率 (％) (級) (本／反) (％) 実施例１ ○ １０.７ ２ ０.３０ ０.３ ９３ 〃 ２ ○ １１.０ ３ ０.３０ ０.４ ９０ 〃 ３ ○ １１.０ ２ ０.３１ ０.３ ９０ 〃 ４ ○ １０.８ ２ ０.３０ ０.４ ９１ 〃 ５ ○ １０.３ ３ ０.３１ ０.５ ８７ 比較例１ × サイジング剤の粘度が高く糊付け不可能 〃 ２ ○ ９.８ ４ ０.３５ １.８ ７８ 〃 ３ × サイジング剤の粘度が高く糊付け不可能 〃 ４ ○ ９.５ ６ ０.３９ ２.２ ６５ 〃 ５ ○ １１.８ ７ ０.４２ ２.３ ７５

【００２６】

【発明の効果】本発明のホットメルトサイジング剤は、
親水性を有する酢酸ビニル系樹脂にヒドロキシ脂肪酸類
及び可塑剤を配合しているため、繊維への接着力、毛羽
や糸切れの防止、製織性等の繊維糊剤の一般的性能を有
し、かつ抱合力の低下がなく、繊維同士の膠着性や耐摩
耗性も改善され、溶融粘度も低く作業性に優れており、
ポリエステル、ナイロンをはじめとする各種繊維のサイ
ジング剤として大変有用である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親水性基を有するポリ酢酸ビニル系樹脂
   （Ａ）、炭素数６以上のヒドロキシ脂肪酸またはその誘
   導体（Ｂ）及び可塑剤（Ｃ）を含有してなり、親水性基
   を有するポリ酢酸ビニル系樹脂（Ａ）１００重量部に対
   して炭素数６以上のヒドロキシ脂肪酸又はその誘導体
   （Ｂ）が５〜３０重量部、可塑剤（Ｃ）が１〜２０重量
   部配合されてなることを特徴とするホットメルトサイジ
   ング剤。
2. 【請求項２】 親水性基がオキシアルキレン基、スルホ
   ン酸基、カルボン酸基、カチオン基のいずれかであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のホットメルトサイジング
   剤。